挤压常见缺陷

《挤压常见缺陷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、挤压拉拔过程中常见的缺陷学院：材冶学院班级：材控11-1班姓名：李雨田学号：12011320706410/10一挤压缺陷挤压过程常见的缺陷有：挤压缩孔、“死区”剪烈和折叠、纵向裂纹、横向裂纹、挤压件弯曲、由拉缩引起的截面尺寸不符、残余应力大、以及粗晶环等。    挤压缩孔（图4-49）是挤压矮坯料时常易产生的缺陷，这时由于Ｂ区金属的轴向压应力小，故当A区金属往凹模孔流动时便拉着B区金属一道流动，使其上端面离开冲头并呈凹形，再加上径向压应力的作用便形成这样的缩孔。防止的对策是正确控制压余的高度，必要时可增加反向推力。图4-49挤压缩孔    挤压时，如果摩擦系数大和模具温

2、度较低时，常在凹模底部形成一个难变形区，通常称为“死区”。由于该区金属不变形，而与其相邻的上部金属有变形和流动，于是便在交界处发生强烈的剪切变形，严重时将引起金属剪裂，即“死区”裂纹（图4-50和实例94、图片8-428、429），有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠，如图4-51所示。10/10图4-50“死区”附近的金属流动和受力情况图4-51折叠的形成情况   应当指出，在与“死区”交界处产生的强烈剪切变形对挤压件的组织和性能有重要影响，有关这方面的内容我们在《锻件组织和性能控制》一书中作了介绍，这里不再重复。防止“死区”剪裂和折叠的对策是

3、改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度，还可以采用带锥角的凹模，锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力，该分力与摩擦力的方向相反（图4-52），从而有利于金属的变形和流动。根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角，以抵消摩擦的影响。图4-52凹模锥角改善金属流动的影响图10/10    在挤压筒内尽管可能产生挤压缩孔和“死区”剪裂等缺陷，但变形金属处于三向受压的应力状态，能使金属内部的微小裂纹得以焊合，使杂质的危害程度大大减小，尤其当挤压比较大时，这样的应力状态对提高金属的塑性是极为有利的。但是在挤压制品中常常产生各种裂纹（图4-53）以及挤压件的弯曲、

4、拉缩和残余应力等。这些缺陷的产生与筒内的不均匀变形（主要是“死区”引起的）有很大关系，但更重要的是凹模孔口部分的影响。    挤压时，变形金属在经过孔口部分时，由于摩擦的影响，表层金属流动慢，轴心部分流动快，使筒内已经形成的不均匀变形进一步加剧，内外层金属流动速度有差异，但两者又是一个整体，因此必然要有相互平衡的内力（即附加应力），外层受拉应力，内层受压应力，图4-53a所示的裂纹就是附加拉应力作用的结果。当坯料被挤出一段长度而成为外端金属后，则更增大了附加拉应力的数值。    如果凹模孔口形状复杂，例如挤压叶片时，由于厚度不均，各处的阻力也不一样，较薄处摩擦阻力大，冷

5、却也较快，故流动较慢，受附加拉应力作用，常易在此处产生裂纹（图4-53b），尤其挤压低塑性材料更是如此。    挤压空心件时，如果孔口部分冲头和四模间的间隙不均匀，间隙小处，由于摩擦阻力相对较大，金属温度降低也较大，金属流动较慢，受附加拉应力作用，可能产生如图4-53所示的横向裂纹。流动快的部分由于受流动慢的部分的限制，受附加压应力。但是其端部却是受切向拉应力的作用，因此常常产生纵向裂纹，如图4-53d所示。10/10图4-53挤压时的裂纹    挤压过程中，当附加拉应力足够大时将引起挤压件截面尺寸减小，当挤出部分受力不对称时，将引起挤压件弯曲。    挤压过程结束后，

6、附加应力遗留在挤压件内，便成为残余应力。    凹模孔口部分的表面状态（如粗糙度）是否一致，润滑是否均匀，圆角是否相等，凹模工作带长度是否一致等，对金属的变形流动也都有很大影响。    总之，孔口部分的变形流动情况对挤压件的质量有着直接影响。    因此，要解决挤压件的质量问题，一方面使简内变形尽可能均匀，另一方面还应重视孔口部分的变形均匀问题，可以从下列几方面采取相应对策：    10/10l）减小摩擦阻力。如改善模具表面粗糙度，采用良好的润滑剂和采用包套挤压等。例如，冷挤压材时，需将坯料进行磷化和皂化。磷化的目的是在坯料表面形成多孔性组织，以便较好地储存润滑剂。皂化

7、的作用是润滑。又如热挤压合金钢和钛合金时，除了在坯料表面涂润滑剂外，在坯料和凹模孔口间加玻璃润滑垫（图4-54）。热挤铝合金型材时，为防止产生粗晶环等，常在坯料外面包一层纯铝。    2）在锻件图允许的范围内，在孔口处作出适当的锥角或圆角。    3）用加反向力的方法进行挤压，见图4-55。这有助于减小内、外层变形金属的流速差和附加应力，挤压低塑性材料时宜采用。图4-54带润滑垫的挤压 1—冲头2—坯料3—润滑垫4—凹模图4-55带反向推力的挤压   4）采用高速挤压，因为高速变形时摩擦系数小一些。    对形状复杂的挤压件可以综合采取一