挤压篇思考题1. 正挤压棒材时，金属流动的过程分为那三阶段？2. 答：A.开始挤压阶段（填充挤压阶段）B.基本挤压阶段（平流/稳定挤压阶段）终了挤压阶段（紊流挤压阶段）稳定挤压阶段，变形区内的应力及变形状态如何？答：变形区内的金属一般处于三向压缩状态，应变为两压一拉，轴向为拉伸，径向、周向为压缩径向：边部大，中心小轴向：从垫片方向向模孔方向逐渐减小，出口处ci=0o径向：边部大，中心小3. 简述正挤压圆棒时，其基本挤压阶段的金属流动规律答：金属流动不均匀：a.外摩擦很大，锭坯外层温度低，中心流动快，边部流动慢b.加热不透，内部流动快，外层慢（内生外热）4•简述死区的形成原因，作用及影响因素答：1）从能量的观点：金属沿adc曲面流动所消耗的能量小于沿工具表面abc折面或ac平面滑动时所消耗的能量2）从流动的观点：金属沿adc曲面流动以逐渐改变方向较以abc折面要容易的多作用：阻流金属表面的杂质及缺陷的能力，防止流入制品表面，提高质量影响因素：1）变形抗力：：A.模角f,死区仁B.摩擦状态：ff,死区仁C.挤压比f,金属流动锥角f,死区2）挤压温度Tj：Tjf,ff,死区f冷挤压，润滑挤压，死区越小。
E.挤压速度Vj：Vjf，流动金属对死区的冲刷越厉害，死区（3）金属的强度特性：Tf,强度（，死区（G.模孔位置：离挤压筒壁近的，死区（5. 说明挤压时产生的中心缩尾,环形和皮下缩尾的形成和防治措施答：（1）形成：中心缩尾：外层金属向中心流动（中空漏斗形）；环形缩尾：向中心流动，又未到轴线；皮下缩尾：剧烈滑移区金属和死区金属之间断裂2）防止措施：A.提高坯料质量：a.提高坯料表面的光洁度b.挤压筒锭坯加热温度均匀B. 选用适当工艺条件：a.提高模子和挤压筒的表面光洁度b.减小金属和挤压筒模子的温差c.降低挤压过程末期的挤压速度d.尽可能采用大的挤压比e.严禁在挤压垫片上抹油C. 选择好的挤压方法，来控制挤压缩尾6. 简述挤压时影响金属流动的因素有哪些，如何影响？答：1.挤压方法的影响a. 从挤压的力学方向看：Rs（实现塑性变形所需力）T（摩擦力），比较Rs与T的大小变化分4类：①Rs高，T不高，金属流动最均匀（带润滑正挤压硬铝合金）②Rs高，T也高，金属流动较不均匀（不带润滑正挤压硬铝合金）③Rs不高，T不高，金属流动较均匀（带润滑正挤压软铝合金）④Rs不高，T高，金属流动最不均匀（不带润滑正挤压软铝合金）。
b. 从挤压方法看：反挤压比正挤压均匀润滑挤压比非润滑挤压均匀冷挤压、润滑剂比热挤压流动均匀穿孔针挤压管材比棒材挤压均匀2. 金属强度的影响：强度高的比强度低的均匀强度高，热效应大；强度高，外摩擦对流动影响小同种金属，低温时流动比高温均匀3. 温度的影响：a. 变形抗力：温度s不均匀现象fb. 摩擦系数：温度f,ff,不均匀现象fc. 锭坯断面温度分布不均匀：①工具冷却作用②锭坯加热不均匀d. 金属的导热性：温度f,导热性（e. 合金相变：HPb59-l黄铜的Tm=720°C,T〉720C,0单相，f=0.15,流动比较均匀；TV720C,（a+0）相，f=0.24,流动不均匀4. 挤压工具的影响a. 挤压模：①模孔形状：Zaf,不均匀现象f（Za=90°最不均匀）②模孔排列：多孔非轴对称时，增加金属流动性b. 挤压筒：挤压宽厚比大的制品不宜采用圆形内孔挤压筒，否则不仅金属流动不均匀，挤压力也很大c. 挤压垫片：凹形挤压垫可以稍许增加金属的流动均匀性5. 变形程度的影响：变形程度在60%左右时，制品内外层机械性能差别最大；当变形程度逐渐增大到90%时，内外层性能趋于一致6. 挤压速度影响：Vjf，温度效应f，不均匀性f，制品裂纹f。
7. 挤压力的影响因素有哪些？答：影响挤压力的因素主要有：金属变形抗力，变形程度，挤压速度，锭坯与模具接触面的摩擦条件，挤压模角，制品断面形状，锭坯长度，以及挤压方法等A.挤压力大小与金属变形抗力成正比关系B.随着变形程度的增加，挤压力成正比例升高C.制品断面形状：断面系数C广型材断面周长/等断面积圆周长，当叮1.5时，影响明显D. 锭坯长度：锭坯越长，挤压力越大E. 挤压模角：af,挤压力「一般在当a在45°-60范围时挤压力最小F. 挤压模具a. 模角：同上b. 模孔的分布：孔数f,TgI,P|oc. 工作带的长度：Lgf,Tgf,Pfd. 模子表面状态：光洁度f,PioG. 挤压速度：a. 快速挤压：前期：Vf,Pf；后期：V越大，温差越大，挤压力下降b. 低速挤压：前期：Vf,Pf；后期：冷却，PIH. 挤压方法：在其他相同条件下有P=(70%-80%)P8. 反正皮尔林挤压公式有何特点,推倒的规律及思路答：皮尔林挤压公式：P二R+T+T+T=[nD(L—h)]fS+2iF[f/2sina+l/cos2(a/2)]S+入(nstzhgoosttozhzhDh)S1gg特点：A.在结构上由四部分组成的：为了实现塑性变形作用在挤压垫上的力R，为了克服挤压筒壁上的摩擦力作用在挤压垫上的力T,为了克服塑性变形区st压缩锥面上的摩擦力作用在挤压垫上的T，以及为了克服挤压模工作带壁上的zh摩擦力作用在挤压垫上的力TgB. 忽略了以下三种力：作用在制品上的反压力（+）和牵引力（-）Q,克服因挤压速度变化所引起的惯性力I,以及挤压末期克服挤压垫上的摩擦力Td。
C. 三条假设：a.主应力球面假设b.平面均化假设c.接触表面上的摩擦力遵循库仑摩擦定理D. 公式中含有多个未知参数，需按实际挤压情况来确定9. 穿孔挤压的特点及穿孔过程中各阶段的变形特点答：特点：分流组合模；焊接性能好；穿孔针分为实心锭和空心锭开始穿孔阶段：金属的反向流动，PtochA. 穿孔第二阶段：剧烈穿孔阶段，Pt,逐渐达到最大值chB. 穿孔终了阶段：穿孔变形转为切断未穿透料头的剪切变形10. 挤压管材用穿孔压力时，穿孔力由哪两部分组成？在穿孔过程中穿孔力终值出现的位置与哪些因素有关？答：穿孔力由穿孔针端面上的压力P和穿孔针侧面上的摩擦力T组成影响因素：A.穿孔针的大小B.料筒的大小C.挤压材料的本身11. 设计穿孔针时，应进行哪些方面的校核？答：A.需校核穿孔针的抗拉强度，前拽力:P=ndLTy10za=4ndLt/nd2=41a/d=C[a]y10z10b1bB・需校核穿孔针的抗弯强度一稳定性计算：PhVP/n,Pl为临界穿孔力，n为安全系数，n=1.5-3；hrlPl=（n/ul）2EI（u系数，u=2,I穿孔有效长度）；i12•试描述挤压制品的组织不均匀性,说明其成因。
答：挤压制品组织的特点是在其断面上与长度上分布都很不均匀总是沿制品长度上前端晶粒粗大后端细小，沿断面径向上中心晶粒粗大外层细小成因：主要是由于变形不均匀引起的另一因素是挤压温度和速度的变化速度小时，停留时间长，前端温度高，晶粒再结晶变大，后端冷却，再结晶不完全，呈纤维状组织13•什么是粗晶环？影响因素有哪些？如何防止？答：①某些铝合金挤压的棒材和低碳钢热镦压块，在淬火加热过程中出现制品周边上的粗晶区称为粗晶环② 影响因素：a. 合金元素Mn、Cr、Ti、Zr；含Mn0.56%的合金500°C时出现粗晶环；含Mn1.38%的合金560C才出现出现粗晶环b. 挤压温度双相区易形成粗晶环c. 铸锭均匀化温度470C-510C；不含Mn的铝合金，铸锭均匀化对粗晶环影响不大；LY12不进行均匀化处理d. 淬火加热时间和温度：加热温度f，保温时间f，粗晶环fe. 区域应力（不均匀分布的残余应力）区域应力f,粗晶环f③ 防止措施：a.适当提高挤压温度b.采用润滑挤压c.采用反挤压d.改变淬火制度，快速淬火加热，且温度不宜过高e.合金元素的控制，Fe、SI,Mnf14•层状组织有何特征？是如何形成的?答：层状组织也叫片状组织，其特征是折断后的制品断口呈现出与木质相似的形貌。
分层的断口凹凸不平并带有裂纹，各层分界面近似平行于轴线继续压力加工或热处理均无法消除这种层状组织它对制品纵向力学性能影响不大而使横向机械性能有所降低形成原因：主要归因于铸造组织不均匀，如存在大量的气泡、缩孔，或是晶界上分布有未溶入固溶体的第二相质点或杂质其次，由于挤压时，在强烈的两压一拉的主变形状态下，铸造组织内所存在的这些缺陷在周向上压薄、轴向上延伸，而呈层状15•什么是挤压效应现象？它的机理是什么？影响因素有哪些？答：某些工业用铝合金经过同一热处理一一淬火与时效后，发现挤压制品纵向上的抗拉强度要比其他压力加工（轧制，拉伸或锻造）制品的高，而延伸率较低的现象称为挤压效应现象机理：A.变形与织构（晶粒拉长）B. 合金元素（热处理后仍保留着变形织构而未再结晶，形成亚组织强化效应影响因素：A.合金成分，含Mn、Cr、Ti、Zr等合金元素有挤压效应挤压温度LY12：Mn0.2-0.8%,温度t，a仁b仁b0.2Mn%=0.8%-1.5%，温度对性能基本无影响B. 变形程度LY12：Mn%<0.1%，增大变形程度，挤压效应降低，aI、aIb0.2Mn=0.36%-1.0%,Mn%t，£t，at、at。
b0.2C. 二次挤压：削弱一次挤压的挤压效应D. 热处理工艺16.挤压制品的表面裂纹和中心裂纹是如何形成的？如何防止？答：（1）形成：裂纹产生的过程，是一种能量聚集与释放的过程，随着金属流向出口，轴向主应力下降，轴向附加拉应力增加而金属内部的附加应力和基本应力叠加后，工作拉应力逐渐增加，能量逐渐积累一旦应力值达到金属在该温度下的抗拉强度时，则产生裂纹在挤压时，如果锭坯外层金属流速低于中心的金属流速，则有可能出现表面裂纹，反之有可能出现中心裂纹a（基）+0（附加）=0（工作）>o，表面裂纹出现，表面拉应力金属里生外熟，内部出现拉应力，出现中心裂纹表面裂纹的产生是由于摩擦力，中心裂纹的产生是由于温度2)防止措施：A.增加变形区基本压应力值B.制作与执行合理的温度、速度规律C.采用挤压新技术如水冷压、等静压、梯温加热17•制定工艺流程应从哪些方面考虑？答：A.生产方案的要求B.金属及合金的性质要求C.产品的质量要求D.设备能力及其平衡E.经济性18•挤压温度、挤压速度在制定工艺时的重要性答：A.影响产品质量B.影响生产率C.影响设备负荷19.挤压温度、挤压速度、变形程度、挤压力它们之间有何联系？他们是如何相互影响的？答：温度太低，挤压比和挤压温度不能太高。
太高则超过设备允许压力，导致挤压不动或工模具破坏；温度太高，挤压比和挤压速度限制在很小的范围，否则导致废品挤压温度应有一较好的范围可使V?,??，生产率?。