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1、 目录一、课题国内外现状1二、研究主要成果2三、发展趋势4四、存在问题6五、主要参考文献7 辽宁科技大学课程论文10一、课题国内外现状挤压是将金属毛坯放入挤压模具模腔内，在强大的压力和一定的速度条件下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。挤压生产的材料利用率较高，冷挤压的材料利用率高达 70%-80%；挤压的金属流线不被切断，加上产生的加工硬化特性，可使挤压件的强度大大提高；可以获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。因目前，挤压已在机械、汽车、仪表、电器、轻工、航空航天、船舶、军工等工业部门得到较为广泛的应用。金属挤压机属于金属压力加工设备范畴。随着压力加
2、工技术的进步，金属挤压机经历着不断改进和完善的过程。同时，金属挤压机本身的技术进步也要依赖于其他相关技术的进步，如电子技术、计算机控制、液压技术、液压元器件等的发展。金属拉拔成型是指加工材料通过带有一定锥度孔的模具来减小其截面积的一种塑性加工成型方法，通过冷拔成型可以形成各种几何截面的型材，是制备线材和管材的重要方法之一。拉拔成形是塑性冷加工成形，它有利于金属的晶粒细化，提高了产品的综合性能，且它所用的生产工具与设备简单，维护方便。由于拉拔成型能获得高精度和高表面质量，并且没有材料浪费，尤其在当今注重资源节约型的发展时代，拉拔技术变得越来越重要金属拉拔技术具有悠久的历史，其应用领域也非常广泛。
3、拉拔成型广泛应用于加工碳钢、不锈钢、合金钢、铜、铝及其合金等各种金属材料, 可生产直径大至数十毫米的棒材和管材, 小至数微米的计算机导线等数千种不同规格、用途的制品。例如我国高速铁路的蓬勃发展，高速列车牵引电机日益受到重视，因此对牵引电机关键材料 电磁线的性能提出了较高的要求。 辽宁科技大学课程论文1电磁线对表面质量、尺寸精度和柔软度方面要求比较高，毛勇1对这个方面进行相关的研究，取得一定的成果。其他还有在日常生活及的或者工业应用的钢丝，各种规格与截面形状的铜铝圆管、方管2，各种尺寸型号的铜铝导线以及棒材等，甚至板材的生产，均可采用拉拔技术生产而得。二、研究主要成果1.金属挤压成形理论的研究概
4、况随着数学分析方法的发本来，热挤压所用的坯料是比较短拍，而且由于是在高温下挤压，从挤压初期到后期均显现出不稳定的变形，这是形成诸多挤压缺陷的原因。材料的变形抗力和模具工作面上的摩擦，是变形理论的基础，但是用初等的解法来求有关断面上的应力和应变的分布关系是无济于事的。因此，自六十年代起用得较多的解法有“滑移线法”、“上限法”、“下限法”，最近也开始用“有限元法”。这些计算方法都是很费功夫的。目前，由于计算机的广泛应用，可以预测挤压比、摩擦系数、模具角度等对加工应力的影响;可以预测死角金属的大小以及会不会因此而成为卷入的缺陷;甚至还可以预测有否内部裂纹、最合适的模具角度或材料内部的温度分布等。目前
5、正在研究开发或已应用的关于金属挤压成形过程和挤压工模具设计的理论分析方法主要有:展和计算机的广泛应用，金属压力加工的理论分析方法不断向更深、更广的方向发展。工程近似法;滑移线法;初等能量法;上限法; 辽宁科技大学课程论文12变分法;有限元法;模似试验法。2. 金属拉拔工艺的发展研究近年来，不少学者对传统拉拔工艺进行了改进，开发了许多新的拉拔工艺。反张力拉拔是在拉拔时在拉模后端对坯料施以反方向拉力的加工方法，这种方法大大减少了拉拔模具的磨损，同时减少了拉线材或者型材被拉断现象3。辊式模拉拔4是日本学者五弓勇雄提出把拉拔和轧制结合在一起的生产工艺，即用孔型轧辊代替传统的孔模，把大部分的滑动摩擦变成
6、了滚动摩擦，极大地减少了摩擦阻力，可实现高速拉拔，该项技术主要应用在复杂截面的异型钢管成形。强制润滑拉拔5是拉模前端装一根细长的增压导管或增压模，拉拔时借助于运动着的坯料和润滑剂的粘性，将高粘度的润滑油带入拉模，迫使润滑剂进入模孔，在坯料与拉模之间形成一层润滑油膜，产生流体动力效应，从而产生减小摩擦的作用。另外，有人利用金属材料的超塑性开发出超塑性无模拉拔6，在拉拔模上施加超声波振动制成超声波振动拉拔等等。这些新工艺都对解决拉拔高能耗、提高制品质量等问题，有较高的理论和实用价值。3. 金属挤压成形技术的特点与发展挤压加工与其它一次塑性加工(制取具有一定断面的长制品的加工)在本质上的不同点，在于
7、它是在近于密闭的工具内进行的，也就是说，变形是有很高的水静压力下进行的。众所周知，在高的水静压力下实行大变形加工时，金属很容易被压接。挤压就是利用这一点来进行各种压接。如果两种金属的变形抗力差别不是很大，即便在室温也可以通过挤压来接合，这可从最近通过水静压挤压制造包铜的铝材得到证实。经过近百年的发展，已研制开发出各种不同特点和用途的挤压方法和挤压工艺。 辽宁科技大学课程论文134.、拉拔成形的技术与应用按有无模具的应用，拉拔成形分可分无模拉拔与有模拉拔。而通常所指得的拉拔成形即为有模具拉拔。国内外不少学者都对拉拔成形的生产工艺和成形理论进行了研究，尤其是在进入20 世纪 90 年代后，传统的塑
8、性加工理论与计算机技术进行了越来越密切的结合，有限元数值模拟技术已经被广泛地应用到拉拔工艺中。同时无模拉拔的技术也同样得到了较快的发展，且其应该的范围也在逐步扩大。三、发展趋势1.金属挤压机的发展趋势主要有以下几个方面：（1）挤压技术将会有更进一步的发展。铝及铝合金挤压机挤压力的适用范围将集中在15-125MN之间（个别达到145-200MN）。100MN及更大挤压力的挤压机，由于主缸制造工艺上存在难度，趋于采用多主缸结构。工业化国家、发展中国家有100MN以上重型挤压机的需求，但全世界的总量不会很多，未来十年可能维持在30台左右的水平。（2）挤压机主体预应力框架结构得到了肯定。主机的辅助机械
9、化设施将更臻于完善，对大型、重型挤压机挤压筒、挤压轴、穿孔针快速更换机构，已趋于成为固定配置。（3）挤压机的外围配套设备性能将进一步提高。后步设备的控制将并入主机控制系统，操作采用触摸屏人机对话方式将被普遍应用。（4）反向挤压方法和挤压设备的应用和开发，将进一步受到重视。发展延缓的原因不在技术方面，而是人们的传统的正向挤压观念较深。在未来十年，反向挤压方法生产的产品，有可能在挤压产品中占有20%以上的份额，甚至可能更大些 辽宁科技大学课程论文14（5）电子计算机将在挤压生产的管理、生产工艺过程、产品质量控制、提高生产效率、减少金属损耗、降低能源消耗和生产成本等方面发挥越来越重要的作用。铝及铝合
10、金挤压工厂已有全部生产过程采用计算机控制的先例。（6）连续挤压、静液挤压技术及设备的研制和开发将进一步引起重视。总之，金属挤压技术和设备（挤压机）将伴随航空、航天、建筑等工业部门的发展而不断进步、需要开发的空间甚大，前景广阔。2. 拉拔及其理论的发展方向在有限元模拟中，不同的参数前提与模型假设等，也会影响拉拔模拟成形。在对拉拔仿真过程中，需要是对拉拔过程进行很多简化，而这些简化只能建立在一定的假设基础之上。另外，在有限元模拟中，模型的材料参数与本构方程等是以试验数据为基础的，试验数据在测试的过程中采用的测试方法，以及数据的处理中使用的处理公式，都存在着误差，因此，模拟结果也是有一定的误差的。因
11、此在以后的进一步的研究中，模型材料本构方程以及应力应变等参数的准确确定，将为有限元模拟提供更为可靠的实验基础。金属内部不可避免地存在微观缺陷，在含缺陷的金属受拉拔时与理想化的拉拔有很大的差别。由于缺陷的存在，将导致材料内部某一局部的应力增大。而材料内部的微观缺陷尺度难以确定。由于微观裂纹的应力计算不同于宏观的数字仿真，因此微观裂纹受力计算及求解方面还有待于研究。目前对于裂纹动态扩展过程的模拟尚未实现，而迄今为止，人们对裂纹在大塑性变形条件下稳定扩展的规律仍知之不多目前用以模拟裂纹扩展的数值方法中，采用有限元法有其不足之处，主要是在计算中对于裂纹尖端需要不断加密和重新划分单元。近年来，具有 辽宁
12、科技大学课程论文15精度高，后处理方便、收敛快和可消除体积闭锁现象等优点的无网格法正在发展中，对于裂纹动态扩展过程的模拟可能具有优势。四、存在问题就挤压及的设计和制造方面来讲，我国的水平与西方发达国家差距不大，基本上处于世界领先地位。主要差距表现在以下几个方面：一是设备系列化，二是设备的结构设计工业造型设计，三是专机的自动化程度，以上都需要研制周期才可以得到提高和完善。近年来，国内引进了各种挤压设备，应该看到，由于缺少长远观念、条块分隔、系统规划、详细论证，某些价格昂贵的引进设备的利用率并不高，有些甚至长期闲置，个别引进设备的技术水平也参差不一，有的甚至存在严重的质量问题。这种低水平的重复引进
13、势头目前尚没有得到有效遏制。 辽宁科技大学课程论文16五、主要参考文献【1】魏军金属挤压机M北京：化学工业出版社，2005.7；【2】温景林，丁桦，曹富荣有色金属挤压与拉拔技术M北京：化学工业出版社，2007.7；【3】刘静安.金属挤压成形理论及技术发展现状与趋势J.有色金属加工.2002.2，31（1）；【4】魏军.金属挤压机的现状及发展趋势J.装备.2008.8；【5】俞新陆.液压机M.北京:机械工业出版社,1990.5；【6】陈上达.国内外重型锻压设备的发展、现状和趋势J.重型设备.1988.12；【7】余叔培.挤压机设计参数的选择J.铝加工.1987；【8】魏军.有色金属挤压加工技术的现状及其发展趋势J.铜加工.2006.6；【9】许光.金属挤压机结构设计探讨J.机械工人.2007.5。 辽宁科技大学课程论文17
