第10章挤压与拉拔工艺总ppt课件.ppt

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1、第三篇金属塑性成形工艺及控制第10章金属挤压及拉拔工艺（塑性部分9节）郑州大学2010年3月3日10.3金属挤压工艺10.3.1管棒型材挤压工艺概述用挤压法生产管棒型材的工艺流程，如图10.41所示。在挤压生产过程中，基本工艺参数的选择对产品的质量有着质量重要的影响，为了获得高质量的产品，必须正确地选择工艺参数。所谓基本工艺参数包括制品设计和锭坯尺寸、挤压温度和速度、润滑条件等。图10.41挤压法生产管棒型材的工艺流程示意10.3.2锭坯尺寸的选择1.锭坯尺寸选择的原则锭坯尺寸选择的原则具体包括以下几点：(1)锭坯质量

2、。对锭坯质量的要求，根据合金、制品的技术要求和生产的工艺而定。(2)变形程度。根据合金塑性图确定适当变形量，一般为保证挤压制品断面组织和性能均匀，应使挤压时的变形程度大于80%，可取90%以上。(计算公式)(3)挤压压余。在挤压定尺和倍尺产品时，应考虑压余的大小及切头尾所需的金属量。(4)设备能力。在确定铸锭尺寸时，必须考虑设备的能力和挤压工具的强度。(5)填充系数。为保证操作顺利进行，在挤压筒与铸锭之间，空心锭坯的内径与穿孔针之间都应留有一定的间隙。在确定这一间隙时，应考虑锭坯热膨胀的影响。△外为挤压筒内径与锭坯外径

3、间的间隙；△内为锭坯（空心的）内径与穿孔针外径间的间隙，根据经验可按表10-2选取。（计算公式）表10-2△外与△内之值合金种类挤压机类型△外/mm△内/mm铝及其合金卧式立式6~102~34~83~4重有色金属卧式立式5~101~21~5稀有金属卧式立式2~41~23~51~1.52.挤压比λ的选择挤压比为制品横断面积与坯料横断面积的比。选择挤压比λ时应考虑合金塑性、产品性能以及设备能力等因素。实际生产中主要考虑挤压工具的强度和挤压机允许的最大压力。为了获得均匀和较高的力学性能，应尽量选用大的挤压比进行挤压，一般要求

4、：一次挤压的棒、型材λ＞10锻造用毛坯λ＞5二次挤压用毛坯λ可不限一般轻金属挤压比λ值的范围为8~60，纯金属与软合金允许的值较大，硬金属较小。挤压型材时λ=10~45，挤压棒材时λ=10~25。为保证焊缝质量，使用组合模挤压时λ≥25。重金属挤压比λ一般在4~90范围内选取，对组织与性能有一定要求的挤压制品，挤压比一般不低于4~6。（变形程度=？）3.锭坯长度的确定按挤压制品所要求的长度来确定锭坯的长度时，可用下式计算：(10-1)式中，L0—锭坯长度；D0—锭坯直径；Dt—挤压筒直径；Kt—填充系数，，一般取为1.

5、05~1.1；Lz—制品长度；LQ—切头、切尾长度；hy—压余厚度。10.3.3挤压温度与速度的选择1.挤压温度的选择确定挤压温度的原则是：在所选择的温度范围内，保证金属具有最好的塑性及较低的变形抗力，同时要保证制品获得均匀良好的组织性能等。挤压与轧制相比，由于挤压变形热效应大，所以一般来说挤压温度要比热轧的温度低些。合理的挤压温度范围，应该是根据“三图”定温的原则：(1)合金的状态图。它能够初步给出加热温度范围，挤压上限低于固相线的温度T0，为了防止铸锭加热时过热和过烧，通常热加工温度上限取（0.85~0.90）T0

6、，而下限对单相合金（0.65~0.70）T0。(2)金属与合金的塑性图。塑性图是金属和合金的塑性在高温下随变形状态以及加载方式而变化的综合曲线图，这些曲线可以是冲击韧性αK、断面收缩率ψ、延伸率δ、扭转角θ以及镦粗出现第一个裂纹时的压缩率等。(3)第二类再结晶图。挤压制品的温度，对制品组织与性能影响很大，参照第二类再结晶图，可以控制制品的晶粒度。挤压终了温度太高会发生聚集再结晶,温度过低金属引起加工硬化和能耗大。总之，“三图”定温是确定热加工温度的主要理论依据，同时还要考虑挤压加工的特点，如挤压的金属与合金、挤压方法、

7、热效应等。常用钢种、轻金属及重金属挤压温度控制范围列于表10-3。表10-3常用金属挤压温度控制范围牌号挤压温度/℃牌号挤压温度/℃牌号挤压温度/℃碳素钢低合金钢滚珠轴承钢铬不锈钢铬镍不锈钢纯铝防锈铝锻铝硬铝超硬铝1200±1001200±701125±251175±251180±30320~480320~480370~520380~450380~450镁合金紫铜(棒)紫铜(管)H96-H80H68H62HPb59-1HSn70-1HSn62-1300~350750~830800~880790~870700~77060

8、0~710600~650650~750650~750HAl77-2QAl10-3-1.5QA19-2,QA19-4QSn6.5-0.1B30镍及其合金铅及其合金锌锌合金720~820750~800750~850650~700900~10001000~1200200~250250~350200~3202.挤压速度和金属流出速度的选择