根據擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內金屬的(de)應(ying)力應(ying)變(bian)(bian)狀(zhuang)態、擠(ji)(ji)壓(ya)方(fang)向(xiang)(xiang)、潤滑狀(zhuang)態、擠(ji)(ji)壓(ya)溫度(du)、擠(ji)(ji)壓(ya)速度(du)、工(gong)模具(ju)的(de)種(zhong)類(lei)(lei)和結構、坯料的(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)或數目、制品的(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)或數目等(deng)(deng)的(de)不同,擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方(fang)法(fa)也不同。各(ge)種(zhong)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方(fang)法(fa)如圖1-1所(suo)示(shi)。這些分(fen)(fen)類(lei)(lei)方(fang)法(fa)并非(fei)一(yi)成不變(bian)(bian),許多(duo)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方(fang)法(fa)可以作為(wei)另(ling)一(yi)種(zhong)分(fen)(fen)類(lei)(lei)方(fang)法(fa)的(de)細分(fen)(fen)。例如,當按(an)(an)照擠(ji)(ji)壓(ya)方(fang)向(xiang)(xiang)來分(fen)(fen)時,一(yi)般認為(wei)有正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)、側向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)三種(zhong),而正(zheng)(zheng)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)又可以按(an)(an)照變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)特征進一(yi)步(bu)分(fen)(fen)為(wei)平面(mian)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)、軸對稱變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)、一(yi)般三維(wei)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)等(deng)(deng)。
一、擠壓加(jia)工的特點(dian)
1. 提高(gao)金屬的變形能(neng)力
金(jin)(jin)屬(shu)在擠(ji)(ji)壓(ya)變(bian)(bian)形區處(chu)于(yu)強烈的三向壓(ya)應力狀態,可(ke)(ke)以(yi)充分發(fa)揮其(qi)塑(su)性(xing),獲得大變(bian)(bian)形量。例如,純(chun)鋁的擠(ji)(ji)壓(ya)比(bi)(bi)(擠(ji)(ji)壓(ya)筒斷(duan)(duan)面(mian)(mian)積與制(zhi)品斷(duan)(duan)面(mian)(mian)積之比(bi)(bi))可(ke)(ke)以(yi)達(da)到500,純(chun)銅的擠(ji)(ji)壓(ya)比(bi)(bi)可(ke)(ke)達(da)400,鋼的擠(ji)(ji)壓(ya)比(bi)(bi)可(ke)(ke)達(da)40~50.對于(yu)一些采(cai)用(yong)軋(ya)制(zhi)、鍛壓(ya)等(deng)方法加(jia)工困難乃至不能加(jia)工的低塑(su)性(xing)難變(bian)(bian)形金(jin)(jin)屬(shu)和合金(jin)(jin),甚至有如鑄鐵(tie)一類(lei)脆性(xing)材料,也可(ke)(ke)以(yi)采(cai)用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)法進行加(jia)工。
2. 制品(pin)綜合(he)質(zhi)量高
擠(ji)壓(ya)(ya)變形(xing)可(ke)以改(gai)善(shan)(shan)金屬材料(liao)的(de)組織,提(ti)(ti)高(gao)(gao)其力(li)學性能,特(te)別(bie)是對于一些具(ju)有擠(ji)壓(ya)(ya)效應的(de)鋁(lv)合(he)金,其擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品在淬(cui)火后時效,縱(zong)向(擠(ji)壓(ya)(ya)方向)力(li)學性能遠高(gao)(gao)于其他加(jia)工方法(fa)生產(chan)的(de)同類(lei)產(chan)品。對于某(mou)些需要采用軋制(zhi)、鍛造進行加(jia)工的(de)材料(liao),例如鈦合(he)金、LF6、LC4、MB15鍛件,擠(ji)壓(ya)(ya)法(fa)還常被用作鑄錠(ding)的(de)開坯,以改(gai)善(shan)(shan)材料(liao)的(de)組織,提(ti)(ti)高(gao)(gao)其塑性。與軋制(zhi)、鍛造等加(jia)工方法(fa)相比,擠(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)精(jing)(jing)度高(gao)(gao)、表(biao)面質量好。隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)技(ji)術的(de)進步、工藝水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)和(he)模具(ju)設計與制(zhi)造技(ji)術的(de)進步,現已可(ke)以生產(chan)壁厚(hou)0.3~0.5mm、尺(chi)(chi)寸(cun)精(jing)(jing)度達±(0.05~0.1)mm的(de)超小(xiao)型高(gao)(gao)精(jing)(jing)密空心(xin)型材。
3. 產品(pin)范圍廣
擠(ji)壓加工(gong)不但(dan)可(ke)以(yi)(yi)生產(chan)斷(duan)(duan)面(mian)形(xing)狀(zhuang)簡單(dan)的(de)(de)(de)管(guan)、棒、線材(cai)(cai)(cai),而且還可(ke)以(yi)(yi)生產(chan)斷(duan)(duan)面(mian)形(xing)狀(zhuang)非常(chang)復(fu)雜的(de)(de)(de)實心和空(kong)心型材(cai)(cai)(cai)、制(zhi)品斷(duan)(duan)面(mian)沿長度方向分階段(duan)變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)和逐漸變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)變(bian)斷(duan)(duan)面(mian)型材(cai)(cai)(cai),其中許多(duo)斷(duan)(duan)面(mian)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)制(zhi)品是(shi)其他(ta)塑性加工(gong)方法(fa)所無法(fa)成型的(de)(de)(de)。擠(ji)壓制(zhi)品的(de)(de)(de)尺寸(cun)范圍也非常(chang)廣,如從(cong)斷(duan)(duan)面(mian)外接(jie)圓直(zhi)徑達(da)500~1000mm的(de)(de)(de)超大型管(guan)材(cai)(cai)(cai),到斷(duan)(duan)面(mian)尺寸(cun)有(you)如火柴棒大小的(de)(de)(de)超小型精密型材(cai)(cai)(cai)。
4. 生(sheng)產靈活(huo)性大(da)
擠(ji)壓加工具有很大的靈活性,只需要更換模具就(jiu)可以擠(ji)壓成型(xing)。在同一臺設備上生(sheng)產(chan)形狀、尺寸規格和(he)品(pin)種不同的產(chan)品(pin),且更換模具的操作簡單方便(bian)、費時少、效(xiao)率(lv)高(gao)。
5. 工藝流程簡單、設備投資少(shao)
相對于穿孔軋(ya)制(zhi)、孔型軋(ya)制(zhi)等管材與(yu)型材生(sheng)產(chan)工藝,擠壓生(sheng)產(chan)具有工藝流程短、設(she)備數量(liang)與(yu)投(tou)資少等優點。
二、擠壓加工的缺(que)點
1. 制品組織性能不均勻
由于擠壓(ya)時(shi)金(jin)屬(shu)的(de)流動不均勻(yun)(在無(wu)潤滑正向(xiang)擠壓(ya)時(shi)尤為嚴重(zhong)),致使擠壓(ya)制品(pin)存在表層與中心(xin)、頭(tou)部(bu)與尾部(bu)的(de)組(zu)織性能(neng)不均勻(yun)的(de)現(xian)象。特別是LD2、LD5、LD7等(deng)合金(jin)的(de)擠壓(ya)制品(pin),在熱處理后表層晶粒(li)顯著粗化,形成一定程度的(de)粗晶環(huan),嚴重(zhong)影響制品(pin)的(de)使用性能(neng)。
2. 擠壓工模具的工作條(tiao)件惡(e)劣、工模具耗損大
擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)坯(pi)料處于(yu)近似(si)密(mi)閉狀(zhuang)態,三(san)向(xiang)壓(ya)(ya)力高(gao),因而模(mo)具(ju)(ju)需要承受很高(gao)的壓(ya)(ya)力作用(yong)。同時(shi)(shi),熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)工模(mo)具(ju)(ju)通常還要受到(dao)高(gao)溫、高(gao)摩(mo)擦(ca)作用(yong),從而大大影響模(mo)具(ju)(ju)的強(qiang)度和使用(yong)壽命(ming)。
3. 生產(chan)效率較(jiao)低
除(chu)近(jin)年來發展的連(lian)續擠(ji)壓(ya)法(fa)外,常規(gui)的各種擠(ji)壓(ya)方法(fa)均不能(neng)實現連(lian)續生(sheng)產(chan)(chan)。一般情(qing)況下,擠(ji)壓(ya)速度(這里指制(zhi)品的流出(chu)速度)遠(yuan)遠(yuan)低(di)于軋(ya)制(zhi)速度,且擠(ji)壓(ya)生(sheng)產(chan)(chan)的幾何廢料損失(shi)大,成品率較低(di)。