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1、第六章第六章 挤压和拉拔简介挤压和拉拔简介 第一节第一节 挤压简介挤压简介第二节第二节 拉拔简介拉拔简介第一一节第一一节 挤压简介挤压简介挤压：就是对放在容器挤压：就是对放在容器(挤压筒挤压筒)中的锭中的锭坯一端施加以压力，使之通过模孔成型坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种压力加工方法。的一种压力加工方法。用挤压方法可以生产品种繁多的实心及用挤压方法可以生产品种繁多的实心及空心制品。空心制品。 一、挤压的基本方法一、挤压的基本方法金属挤压的方法有多种：金属挤压的方法有多种：按金属流动方向分为正向挤压、反向挤按金属流动方向分为正向挤压、反向挤压和横向挤压；压和横向挤压；按金属的温度分为热挤
2、压和冷挤压；按金属的温度分为热挤压和冷挤压；按坯料的性质分为锭挤压或坯挤压、粉按坯料的性质分为锭挤压或坯挤压、粉末挤压和液态金属挤压等。末挤压和液态金属挤压等。 1正挤压正挤压如图所示。正挤压：挤压时金属的流动方向与如图所示。正挤压：挤压时金属的流动方向与挤压杆的运动方向相同。挤压杆的运动方向相同。正挤压法的最主要的特征是金属与挤压筒内壁正挤压法的最主要的特征是金属与挤压筒内壁间有相对滑动，故存在着很大的外摩擦。正挤间有相对滑动，故存在着很大的外摩擦。正挤压是最常用的挤压法。压是最常用的挤压法。 2、反挤压、反挤压如图所示。反挤压：挤压时金属流动方向与挤如图所示。反挤压：挤压时金属流动方向与挤
3、压杆的运动方向相反。压杆的运动方向相反。反向挤压法的特征是除靠近模孔附近处之外，反向挤压法的特征是除靠近模孔附近处之外，金属与挤压筒内壁间无相对滑动，故无摩擦。金属与挤压筒内壁间无相对滑动，故无摩擦。3横向挤压法（径向挤压法）横向挤压法（径向挤压法）其模具与钢锭或钢坯轴线成其模具与钢锭或钢坯轴线成90安放，作用在钢锭或钢安放，作用在钢锭或钢坯上的力与其轴线方向一致，被挤压的制品以与挤压坯上的力与其轴线方向一致，被挤压的制品以与挤压作用力成作用力成90方向由模孔中流出。方向由模孔中流出。 二、正挤压过程的三个二、正挤压过程的三个阶段阶段按金属流动特征和挤压按金属流动特征和挤压力的变化规律，可以将
4、力的变化规律，可以将挤压过程分为三个阶段，挤压过程分为三个阶段，如图。如图。第一阶段：开始挤压阶第一阶段：开始挤压阶段或填充挤压阶段。金段或填充挤压阶段。金属承受挤压杆的作用力，属承受挤压杆的作用力，首先充满挤压筒和模孔；首先充满挤压筒和模孔；挤压力急剧直线上升。挤压力急剧直线上升。 第二阶段：基本铸压阶段或平流第二阶段：基本铸压阶段或平流(稳定稳定)挤压阶挤压阶段。一般，筒内的锭坯金属不发生中心层与外段。一般，筒内的锭坯金属不发生中心层与外层的紊乱流动，即锭坯外层金属出模孔后仍在层的紊乱流动，即锭坯外层金属出模孔后仍在制品外层，不会流到制品中心。锭坯任一横断制品外层，不会流到制品中心。锭坯任
5、一横断面的径向上金属质点，总是中心部分首先流动面的径向上金属质点，总是中心部分首先流动进入变形区，外层的流动得较慢，即存在流动进入变形区，外层的流动得较慢，即存在流动不均匀现象。靠近挤压垫处和模子与挤压筒的不均匀现象。靠近挤压垫处和模子与挤压筒的交界处，金属尚未参与流动，形成难变形区。交界处，金属尚未参与流动，形成难变形区。图中图中区的线型特征表明，挤压力随筒内锭坯区的线型特征表明，挤压力随筒内锭坯长度的缩短、表面摩擦力总量减少，几乎呈直长度的缩短、表面摩擦力总量减少，几乎呈直线下降。线下降。 第三阶段：终了挤压阶段或紊流挤压阶第三阶段：终了挤压阶段或紊流挤压阶段。此时，筒内金属产生剧烈的径向
6、流段。此时，筒内金属产生剧烈的径向流动，即紊流。外层金属进入内层或中心动，即紊流。外层金属进入内层或中心的同时，两个难变形区内的金属也开始的同时，两个难变形区内的金属也开始向模孔流动，从而易产生第三挤压阶段向模孔流动，从而易产生第三挤压阶段所特有的缺陷所特有的缺陷“缩尾缩尾”。此时，工具对。此时，工具对金属的冷却作用，强烈的摩擦作用，使金属的冷却作用，强烈的摩擦作用，使挤压力迅速上升。一般应适时中止挤压挤压力迅速上升。一般应适时中止挤压过程。过程。 三、挤压效应：三、挤压效应：某些工业用铝合金，挤压制品与其它加某些工业用铝合金，挤压制品与其它加工制品（如轧制、拉伸或锻造等）经相工制品（如轧制、
7、拉伸或锻造等）经相同的热处理（同的热处理（淬火与时效）后，前者淬火与时效）后，前者的强度比后者高，而塑性比后者低。这的强度比后者高，而塑性比后者低。这一现象称挤压效应。一现象称挤压效应。表列出几种铝合金采用不同方法热加工后进行表列出几种铝合金采用不同方法热加工后进行淬火时效热处理，所测得的抗拉强度值。淬火时效热处理，所测得的抗拉强度值。挤压模：挤压模：模角模角工作带工作带出口等出口等第二节第二节 拉拔简介拉拔简介在外加拉力作用下，在外加拉力作用下，迫使金属坯料通过模迫使金属坯料通过模孔，以获得相应形状孔，以获得相应形状与尺寸制品的塑性加与尺寸制品的塑性加工方法称之为拉拔。工方法称之为拉拔。拉拔
8、是管材、棒材、拉拔是管材、棒材、型材以及线材的主要型材以及线材的主要生产方法之一生产方法之一 一、拉拔的基本方法一、拉拔的基本方法按制品截面形状分为：实心材拉拔与空心材拉按制品截面形状分为：实心材拉拔与空心材拉拔。拔。 (1)实心材拉拔实心材拉拔 实心材拉拔主要包括棒材、型材及线材的拉实心材拉拔主要包括棒材、型材及线材的拉拔。拔。 (2)空心材拉拔空心材拉拔 空心材拉拔主要包括管材及空心异型材的拉空心材拉拔主要包括管材及空心异型材的拉拔。对于空心材拉拔有如图拔。对于空心材拉拔有如图82所示的几种基所示的几种基本方法。本方法。由空心断面坯料拉拔成各种规格和形状的管材。由空心断面坯料拉拔成各种规格
9、和形状的管材。管材拉拔又有以下几种基本方法管材拉拔又有以下几种基本方法(图图)。二、拉拔工具二、拉拔工具拉拔工具主要包括模子和芯拉拔工具主要包括模子和芯头。头。1、普通拉模、普通拉模 (1)模子的结构与尺寸模子的结构与尺寸 普通拉模根据模孔纵断面普通拉模根据模孔纵断面形状可分锥形模和弧线形模形状可分锥形模和弧线形模两种，如图。两种，如图。弧线形模一般只用于细线的弧线形模一般只用于细线的拉拔。而拉拔管、棒、型及拉拔。而拉拔管、棒、型及粗线时，普遍采用锥形模。粗线时，普遍采用锥形模。锥形模的结构如图，一般模锥形模的结构如图，一般模孔可分四个带，即润滑带、孔可分四个带，即润滑带、压缩带、定径带、出口带。压缩带、定径带、出口带。
