浙江至德鋼業有限公司在擠壓帶翼不銹鋼管時,局部的金屬有較大的不均勻變形,這就可能導致金屬斷裂,型材形狀充不滿或型材扭曲。因此,研究金屬流動的規律性對于工模具孔型設計具有重要意義。擠壓帶翼不(bu)銹(xiu)鋼管時的金屬流動特性的研究借助于坐標網和組合坯料來進行。擠壓帶翼鋼管時,擠壓模入口在較寬范圍內變化,對變形區的分布和金屬在擠壓芯棒空隙里的徑向變形的大小不產生重大的影響。因此,模子錐角的大小應該以保證金屬流動不產生破裂為條件進行選擇。一般70°~80°被認為是最合適的。

在(zai)異型芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)空(kong)隙(xi)里(li)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)徑向(xiang)流動(dong)在(zai)擠(ji)壓(ya)筒(tong)里(li)就已經開始,并隨著向(xiang)變(bian)形區的(de)(de)(de)靠近(jin)而(er)增加(圖(tu)3-12)。延(yan)伸增大(da)(da)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi),引起(qi)(qi)擠(ji)壓(ya)筒(tong)中金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流動(dong)壓(ya)力增高,因而(er)導致過早充(chong)滿芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)異型空(kong)隙(xi)。采用碳(tan)素鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)帶內翼(yi)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)時(shi),延(yan)伸系(xi)數取10~12,能保證正常充(chong)滿翼(yi)的(de)(de)(de)形狀。如前所述,當擠(ji)壓(ya)光(guang)管(guan)(guan)(guan)時(shi),內層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)超過外(wai)層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。如果(guo)在(zai)芯(xin)棒(bang)上(shang)也(ye)有更接近(jin)于擠(ji)壓(ya)軸線分布(bu)的(de)(de)(de)空(kong)隙(xi),則(ze)其(qi)不均勻流動(dong)層被加深(shen)(圖(tu)3-13)。在(zai)擠(ji)壓(ya)內翼(yi)布(bu)置不對稱的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)時(shi),金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)流動(dong)圖(tu)像(xiang)原則(ze)上(shang)沒有改變(bian)。尼科波(bo)爾南(nan)方鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)廠在(zai)擠(ji)壓(ya)鰭片管(guan)(guan)(guan)時(shi),研究了帶外(wai)翼(yi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)特征(zheng),指出該(gai)過程的(de)(de)(de)特點(dian)是不均勻變(bian)形較大(da)(da)。這(zhe)是由于制品(pin)和坯料的(de)(de)(de)幾何形狀沒有相(xiang)似之(zhi)處引起(qi)(qi)的(de)(de)(de)變(bian)形的(de)(de)(de)不均勻性,可由坐標網(wang)線橫向(xiang)歪曲(qu)的(de)(de)(de)大(da)(da)小來評定(ding)。

擠(ji)壓模口在(zai)(zai)60°-90°間(jian)變(bian)(bian)(bian)(bian)化,對變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區的(de)(de)(de)(de)分(fen)布和(he)沿管(guan)坯(pi)斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻,變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)不(bu)(bu)發(fa)生(sheng)重大影(ying)響(圖(tu)(tu)(tu)3-14),縱(zong)向坐(zuo)標網線在(zai)(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)上沿管(guan)子全長仍(reng)然是平行(xing)的(de)(de)(de)(de),其間(jian)隔距(ju)離幾乎沒有(you)變(bian)(bian)(bian)(bian)化,這(zhe)就證實(shi)了(le)在(zai)(zai)此(ci)斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)徑向變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)不(bu)(bu)大。當(dang)擠(ji)壓單個圓(yuan)盤組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)時,在(zai)(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)空隙處出現(xian)局(ju)部區域性強(qiang)烈變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(圖(tu)(tu)(tu)3-15(b))。在(zai)(zai)該區域內,金(jin)(jin)屬(shu)具有(you)切(qie)向流動。此(ci)為(wei)中止(zhi)擠(ji)壓管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)(de)翼(yi)帶(dai)和(he)光管(guan)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)縱(zong)斷(duan)面(mian)低(di)倍(bei)磨片所證實(shi)(圖(tu)(tu)(tu)3-15(a)、圖(tu)(tu)(tu)3-15(b)。翼(yi)上局(ju)部區域的(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)(du)不(bu)(bu)超(chao)過變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區的(de)(de)(de)(de)總高(gao)度(du)(du)。在(zai)(zai)擠(ji)壓不(bu)(bu)銹鋼管(guan)外表面(mian)上有(you)同(tong)心小槽的(de)(de)(de)(de)坯(pi)料時,發(fa)現(xian)表面(mian)層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻性。在(zai)(zai)圖(tu)(tu)(tu)上可明顯地看到翼(yi)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)流動超(chao)前(qian)于光管(guan)部分(fen)。根據實(shi)驗結果組(zu)成(cheng)了(le)擠(ji)壓帶(dai)外翼(yi)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)一般(ban)系統(tong)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang),并考慮了(le)在(zai)(zai)橫斷(duan)面(mian)和(he)縱(zong)斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)。

從圖3-17可(ke)以看出,線(xian)段AB和(he)NK變(bian)(bian)形(xing)前分(fen)布在(zai)(zai)一個平面(mian)(mian)上(shang),而(er)在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)子里其位置發生(sheng)了明顯變(bian)(bian)化。B點(dian)和(he)N點(dian)的(de)(de)(de)內層金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)超過(guo)了A點(dian)和(he)K點(dian)的(de)(de)(de)外層金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),而(er)且線(xian)段N'K'和(he)NK之差(cha)遠大于線(xian)段A'R'和(he)AB之差(cha)。這(zhe)是由于不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)光滑部分(fen)橫斷面(mian)(mian)上(shang)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)比(bi)帶翼(yi)部分(fen)大。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外表(biao)面(mian)(mian)翼(yi)上(shang)的(de)(de)(de)點(dian)超過(guo)了相(xiang)應的(de)(de)(de)光管(guan)(guan)(guan)部分(fen)的(de)(de)(de)點(dian)。碳素鋼(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)試驗中止(zhi)坯料各斷面(mian)(mian)顯微磨片試樣所(suo)表(biao)現出的(de)(de)(de)圖像(xiang)可(ke)以證實(shi)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)(圖3-18).在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)帶翼(yi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時,金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)連續(xu)性(xing)和(he)相(xiang)對變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)分(fen)布與擠(ji)壓(ya)(ya)光管(guan)(guan)(guan)時沒有原則(ze)上(shang)的(de)(de)(de)區別。實(shi)驗表(biao)明,擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)有色金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)制品(pin)時,金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)情(qing)況原則(ze)上(shang)一樣。

