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)銹鋼(gang)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。


圖3-12.jpg


 在異型芯(xin)棒的(de)(de)(de)(de)空隙里金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)徑向(xiang)流(liu)動在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒里就已經開(kai)始,并隨(sui)著(zhu)向(xiang)變形(xing)區的(de)(de)(de)(de)靠近(jin)而增加(圖3-12)。延(yan)伸(shen)增大的(de)(de)(de)(de)同時,引起擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒中金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)動壓(ya)(ya)(ya)力增高,因(yin)而導致過(guo)早充滿芯(xin)棒的(de)(de)(de)(de)異型空隙。采用碳素鋼(gang)(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)帶內(nei)翼的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)時,延(yan)伸(shen)系數(shu)取10~12,能保證正(zheng)常(chang)充滿翼的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)。如(ru)前所述,當擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)光(guang)管(guan)(guan)時,內(nei)層金(jin)(jin)(jin)屬超過(guo)外層金(jin)(jin)(jin)屬。如(ru)果在芯(xin)棒上也有更接近(jin)于擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)軸線分布(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)空隙,則其(qi)不(bu)均(jun)(jun)勻流(liu)動層被加深(圖3-13)。在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)內(nei)翼布(bu)(bu)置不(bu)對稱的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)時,金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動圖像原則上沒(mei)有改變。尼科波(bo)爾(er)南方鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)廠在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)鰭(qi)片管(guan)(guan)時,研究(jiu)了帶外翼鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)動的(de)(de)(de)(de)特征(zheng),指出(chu)該過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)特點是(shi)不(bu)均(jun)(jun)勻變形(xing)較大。這(zhe)是(shi)由于制品(pin)和坯料的(de)(de)(de)(de)幾何形(xing)狀(zhuang)沒(mei)有相似之處引起的(de)(de)(de)(de)變形(xing)的(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)(jun)勻性,可由坐(zuo)標網線橫(heng)向(xiang)歪曲(qu)的(de)(de)(de)(de)大小來評定。


圖3-13.jpg   圖3-14.jpg


  擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)口在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)60°-90°間變化,對(dui)變形(xing)(xing)區(qu)的(de)(de)(de)分(fen)布和(he)沿管坯(pi)(pi)斷面(mian)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻,變形(xing)(xing)不(bu)(bu)發生重大影響(圖3-14),縱(zong)向坐標(biao)網線在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)翼(yi)(yi)的(de)(de)(de)斷面(mian)上(shang)沿管子全長仍然是平行(xing)的(de)(de)(de),其(qi)間隔距離幾乎沒有(you)變化,這就證實了在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)此(ci)斷面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)徑向變形(xing)(xing)不(bu)(bu)大。當擠(ji)壓(ya)(ya)單個圓盤組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)管坯(pi)(pi)時(shi)(shi),在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)翼(yi)(yi)的(de)(de)(de)空隙處出現局部區(qu)域(yu)性強烈變形(xing)(xing)(圖3-15(b))。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)該區(qu)域(yu)內,金屬具有(you)切向流動。此(ci)為(wei)中止(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)管坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)翼(yi)(yi)帶(dai)和(he)光(guang)管部分(fen)的(de)(de)(de)縱(zong)斷面(mian)低倍磨片所證實(圖3-15(a)、圖3-15(b)。翼(yi)(yi)上(shang)局部區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)高度(du)不(bu)(bu)超(chao)過變形(xing)(xing)區(qu)的(de)(de)(de)總(zong)高度(du)。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管外表面(mian)上(shang)有(you)同心小槽的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料時(shi)(shi),發現表面(mian)層金屬流動的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻性。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)圖上(shang)可明顯地看(kan)到翼(yi)(yi)的(de)(de)(de)金屬流動超(chao)前(qian)于光(guang)管部分(fen)。根據實驗結果(guo)組(zu)成(cheng)了擠(ji)壓(ya)(ya)帶(dai)外翼(yi)(yi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管金屬流動的(de)(de)(de)一般系統圖像,并考慮了在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)橫斷面(mian)和(he)縱(zong)斷面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻變形(xing)(xing)。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從圖(tu)3-17可(ke)以看出(chu),線(xian)段AB和NK變(bian)形前分布在一個平面(mian)(mian)上,而(er)在管子(zi)里其位置發(fa)生了明(ming)顯變(bian)化。B點(dian)和N點(dian)的(de)(de)(de)內層金(jin)(jin)屬(shu)超過了A點(dian)和K點(dian)的(de)(de)(de)外層金(jin)(jin)屬(shu),而(er)且線(xian)段N'K'和NK之差遠大于(yu)線(xian)段A'R'和AB之差。這是由于(yu)不(bu)銹鋼(gang)管光滑部(bu)分橫(heng)斷面(mian)(mian)上金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)不(bu)均勻性比(bi)帶(dai)翼(yi)部(bu)分大。不(bu)銹鋼(gang)管外表(biao)面(mian)(mian)翼(yi)上的(de)(de)(de)點(dian)超過了相應的(de)(de)(de)光管部(bu)分的(de)(de)(de)點(dian)。碳素鋼(gang)擠(ji)壓(ya)試(shi)驗(yan)中止(zhi)坯料各斷面(mian)(mian)顯微磨片(pian)試(shi)樣所表(biao)現(xian)出(chu)的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)可(ke)以證實(shi)變(bian)形的(de)(de)(de)不(bu)均勻性(圖(tu)3-18).在擠(ji)壓(ya)帶(dai)翼(yi)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管時(shi),金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)連續性和相對變(bian)形的(de)(de)(de)分布與擠(ji)壓(ya)光管時(shi)沒有原(yuan)(yuan)則(ze)上的(de)(de)(de)區別。實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming),擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)管和擠(ji)壓(ya)有色(se)金(jin)(jin)屬(shu)制(zhi)品(pin)時(shi),金(jin)(jin)屬(shu)流動情況原(yuan)(yuan)則(ze)上一樣。