根據擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒內金屬的應力應變(bian)(bian)狀(zhuang)態(tai)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)方向(xiang)(xiang)、潤滑狀(zhuang)態(tai)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)溫度(du)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)速度(du)、工模(mo)具的種(zhong)類和結構、坯料的形(xing)狀(zhuang)或數(shu)目、制(zhi)品的形(xing)狀(zhuang)或數(shu)目等的不同(tong),擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的分(fen)類方法(fa)也不同(tong)。各種(zhong)分(fen)類方法(fa)如圖1-1所示。這些分(fen)類方法(fa)并非一(yi)成不變(bian)(bian),許多分(fen)類方法(fa)可(ke)以作為(wei)另一(yi)種(zhong)分(fen)類方法(fa)的細分(fen)。例(li)如,當按照(zhao)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)方向(xiang)(xiang)來分(fen)時,一(yi)般認為(wei)有正向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)、側向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)三種(zhong),而正向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)、反(fan)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)又可(ke)以按照(zhao)變(bian)(bian)形(xing)特(te)征進一(yi)步分(fen)為(wei)平面(mian)變(bian)(bian)形(xing)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)、軸對(dui)稱(cheng)變(bian)(bian)形(xing)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)、一(yi)般三維變(bian)(bian)形(xing)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)等。
一、擠(ji)壓加(jia)工的特點(dian)
1. 提高金屬的(de)變形能力(li)
金(jin)屬在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)變形區處于(yu)強烈的(de)(de)(de)三向壓(ya)(ya)應力狀態,可(ke)(ke)以(yi)(yi)充分發(fa)揮其塑(su)性(xing),獲得大變形量(liang)。例如(ru),純鋁的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)比(bi)(bi)(擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)斷面(mian)(mian)積(ji)與制品斷面(mian)(mian)積(ji)之(zhi)比(bi)(bi))可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到500,純銅的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)比(bi)(bi)可(ke)(ke)達400,鋼的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)比(bi)(bi)可(ke)(ke)達40~50.對(dui)于(yu)一(yi)些采(cai)用(yong)軋制、鍛(duan)壓(ya)(ya)等方法加工困難乃至不能加工的(de)(de)(de)低(di)塑(su)性(xing)難變形金(jin)屬和(he)合金(jin),甚至有如(ru)鑄鐵一(yi)類脆(cui)性(xing)材料,也可(ke)(ke)以(yi)(yi)采(cai)用(yong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)法進行加工。
2. 制品綜(zong)合質量(liang)高
擠(ji)壓(ya)變(bian)形(xing)可以改(gai)(gai)善(shan)金(jin)屬材料(liao)的(de)組(zu)織(zhi)(zhi),提高(gao)其(qi)力(li)學性(xing)能,特別是(shi)對(dui)于(yu)(yu)一些(xie)(xie)具(ju)有(you)擠(ji)壓(ya)效應的(de)鋁合金(jin),其(qi)擠(ji)壓(ya)制(zhi)(zhi)品在淬火后時效,縱向(xiang)(擠(ji)壓(ya)方向(xiang))力(li)學性(xing)能遠(yuan)高(gao)于(yu)(yu)其(qi)他加工方法(fa)生(sheng)產(chan)的(de)同(tong)類產(chan)品。對(dui)于(yu)(yu)某些(xie)(xie)需要采用軋(ya)制(zhi)(zhi)、鍛(duan)造(zao)進(jin)行加工的(de)材料(liao),例如鈦(tai)合金(jin)、LF6、LC4、MB15鍛(duan)件,擠(ji)壓(ya)法(fa)還常被(bei)用作鑄錠(ding)的(de)開坯(pi),以改(gai)(gai)善(shan)材料(liao)的(de)組(zu)織(zhi)(zhi),提高(gao)其(qi)塑(su)性(xing)。與(yu)(yu)軋(ya)制(zhi)(zhi)、鍛(duan)造(zao)等加工方法(fa)相比,擠(ji)壓(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)精度(du)高(gao)、表面質量好。隨(sui)著擠(ji)壓(ya)技術(shu)的(de)進(jin)步(bu)(bu)、工藝水平的(de)提高(gao)和(he)模(mo)具(ju)設(she)計與(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)技術(shu)的(de)進(jin)步(bu)(bu),現(xian)已(yi)可以生(sheng)產(chan)壁厚(hou)0.3~0.5mm、尺(chi)寸(cun)(cun)精度(du)達±(0.05~0.1)mm的(de)超小型高(gao)精密(mi)空心型材。
3. 產品范圍廣
擠壓(ya)加工不(bu)但(dan)可以生產(chan)斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)簡(jian)單的(de)(de)(de)管(guan)、棒(bang)、線材,而且還可以生產(chan)斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)非常(chang)復雜的(de)(de)(de)實心和空(kong)心型(xing)材、制品斷(duan)面(mian)沿長度方(fang)向分階(jie)段(duan)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)和逐漸變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)變斷(duan)面(mian)型(xing)材,其中許多斷(duan)面(mian)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)制品是其他塑性加工方(fang)法(fa)所無(wu)法(fa)成型(xing)的(de)(de)(de)。擠壓(ya)制品的(de)(de)(de)尺寸范圍也非常(chang)廣,如(ru)從斷(duan)面(mian)外接圓直(zhi)徑達(da)500~1000mm的(de)(de)(de)超大(da)(da)型(xing)管(guan)材,到(dao)斷(duan)面(mian)尺寸有如(ru)火(huo)柴棒(bang)大(da)(da)小的(de)(de)(de)超小型(xing)精密型(xing)材。
4. 生產(chan)靈活性大
擠(ji)壓加工(gong)具有很大(da)的靈活性,只需要更換模具就(jiu)可(ke)以擠(ji)壓成型(xing)。在同(tong)一臺設備(bei)上生(sheng)產形狀、尺寸規格和(he)品(pin)種不同(tong)的產品(pin),且更換模具的操作簡單方便(bian)、費時少、效率高。
5. 工藝流程簡單、設備投(tou)資少
相對于穿孔軋制、孔型軋制等管材與型材生產工(gong)藝,擠壓生產具有工(gong)藝流程短、設備數量與投資(zi)少(shao)等優點。
二、擠壓加工(gong)的缺點
1. 制品組織(zhi)性能(neng)不均(jun)勻
由于擠(ji)壓時金屬(shu)的流動不均(jun)勻(在無(wu)潤滑正向(xiang)擠(ji)壓時尤為嚴重),致使擠(ji)壓制(zhi)品存在表層(ceng)(ceng)與中心、頭(tou)部與尾部的組織性能(neng)不均(jun)勻的現象。特別是LD2、LD5、LD7等(deng)合(he)金的擠(ji)壓制(zhi)品,在熱處理后表層(ceng)(ceng)晶粒顯著粗(cu)(cu)化(hua),形成一定程(cheng)度的粗(cu)(cu)晶環(huan),嚴重影響制(zhi)品的使用性能(neng)。
2. 擠壓(ya)工(gong)模(mo)(mo)具的工(gong)作條件惡劣、工(gong)模(mo)(mo)具耗損大
擠(ji)壓(ya)時(shi)坯料處于近(jin)似密閉狀態(tai),三向壓(ya)力高(gao),因而(er)模具需要承(cheng)受(shou)很(hen)高(gao)的壓(ya)力作(zuo)用。同時(shi),熱擠(ji)壓(ya)時(shi)工模具通常還(huan)要受(shou)到高(gao)溫、高(gao)摩擦作(zuo)用,從而(er)大大影響模具的強度(du)和使用壽命。
3. 生產(chan)效率較低
除近年來發(fa)展的連續(xu)擠壓(ya)法(fa)外,常規(gui)的各種擠壓(ya)方(fang)法(fa)均(jun)不能實(shi)現連續(xu)生產。一般情況下,擠壓(ya)速(su)度(這(zhe)里指制(zhi)品的流出速(su)度)遠遠低于軋制(zhi)速(su)度,且擠壓(ya)生產的幾(ji)何(he)廢(fei)料損失大,成品率較低。