郑州大学-金属挤压及拉拔工艺教材(PPT 64页).ppt

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挤拉生产工艺流程操作规范培训教材(PPT)

挤拉生产工艺流程操作规范培训教材(PPT)

挤拉生产工艺流程操作规范培训教材(PPT)教材版本号:1.0名称:某某某某某某某某某某某沙市钢管厂培训教材——玻璃钢分厂编写:某某某教材修订履历:年/月/日审核:某某某批准:某某某修订内容修订者审核批准者教材版本号:1.0教材版本号:1.0名称:某某某某某某某某某某某名称:挤拉生产工艺流程和操作规范编写:郑勇审核:葛慈云批准:金江编写:某某某教材修订履历:审核:某某某批准:某某某修订者修订者年/月/日教材修订履历:年/月/日修订内容修订内容审核批准者审核批准者教材版本号:1.0目①挤拉工艺流程录名称:某某某某某某某某某某某②配料③接纱④树脂槽、RF炉编写:某某某审核:某某某批准:某某某⑤年/月/日飞锯修订内容修订者审核批准者教材修订履历:⑥拉杆教材版本号:1.0一:挤拉工艺流程名称:某某某某某某某某某某某穿纱牵引树脂混料浸润集束RF炉预热模具成型拉拔定尺切割外检收集玻纤上架编写:某某某教材修订履历:年/月/日审核:某某某批准:某某某修订内容修订者审核批准者教材版本号:1.0二:配料名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某审核:某某某批准:某某某在称量好的树脂桶内依次加入填料、紫外线吸收剂、内脱模剂、色糊,开启搅拌机进教材修订履历:行搅拌,搅拌时间为15~20分钟(加入紫外线吸收剂、填料时应边加入边将其中的年/月/日修订内容修订者审核批准者块状物捏细,加液体状原料时,必须使容器倒置15秒)让其充分混合。

再加入一级引发剂BPPD和二级引发剂TBPB(加入BPPD时应边加入边将其中的块状物捏细,让其充分混合),继续搅拌15-20分钟(视环境温度情况调整)。

取样时在桶底阀门口放出5~6杯倒入配料桶后取样,停止搅拌。

教材版本号:1.0三:搬纱、接纱、看纱名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日接纱长度40-60MM修订内容修订者审核批准者纱无打结现象审核:某某某批准:某某某教材版本号:1.0四:搬纱、接纱、看纱名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日修订内容修订者审核批准者纱与纱之间不能交叉审核:某某某批准:某某某在是要接的薄纱教材版本号:1.0五:树脂槽、RF炉名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:注意树脂槽里的乱纱年/月/日审核:某某某批准:某某某热电偶的位置在中审核批准者心位置清除集束套上修订内容的碎纱修订者教材版本号:1.0六:树脂槽、RF炉名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日滴下的树脂回收修订内容修订者复位计时器审核批准者栅流、板流表在600-900MA审核:某某某批准:某某某教材版本号:1.0七:挤拉机、飞锯名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日修订内容修订者审核批准者飞锯切割无异常审核:某某某批准:某某某AB拉拔手交替运行教材版本号:1.0八:拉杆名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日修订内容杆端检查修订者审核批准者杆体外观检查审核:某某某批准:某某某教材版本号:1.0九:拉杆名称:某某某某某某某某某某某编写:某某某教材修订履历:年/月/日修订内容修订者审核批准者打开转换开关审核:某某某批准:某某某写杆号教材版本号:1.0名称:某某某某某某某某某某某Thankyou!编写:某某某教材修订履历:年/月/日修订内容修订者审核批准者审核:某某某批准:某某某。

挤压拉拔作业课件

挤压拉拔作业课件

挤压拉拔组合工艺实例
挤压拉拔组合工艺概述
挤压拉拔组合工艺是将挤压和拉拔两种工艺结合在一起, 通过一次或多次挤压和拉拔工序,得到最终所需形状和尺 寸的制品的工艺过程。
铝管拉拔组合工艺
铝管拉拔组合工艺是将铝棒先进行挤压,得到铝管坯料, 然后再进行多道次拉拔,得到最终所需的铝管制品。
铝管拉拔组合工艺流程
模具设计是根据产品形状和尺寸要求进 行设计,并确定拉伸力和模具结构。
拉拔模具设计
01
02
03
04
拉拔模具设计是拉拔工艺中的 重要环节,直接影响产品的质
量和生产效率。
模具设计需要根据产品形状和 尺寸要求,选择合适的模具材
料和结构形式。
模具材料应具备高硬度、高耐 磨性和良好的热处理性能,以 确保模具的使用寿命和产品质
铜线拉拔工艺流程
铜线拉拔工艺流程包括热处理、拉拔 、退火、涂层等工序,其中拉拔速度 和模具温度是影响铜线质量的关键因 素。
铜线拉拔
铜线拉拔是将铜杆通过拉拔机的模具 ,逐渐减小的孔径,从而得到不同直 径的铜线。
拉拔模具设计
拉拔模具设计也是拉拔工艺中的重要 环节,模具的材料、结构、研磨精度 等因素都会影响制品的质量和生产效 率。
05
挤压拉拔作业实例分析
挤压作业实例
挤压作业概述
挤压作业是一种将金属锭、坯料或半成品通过挤压机施加 压力,使其通过模孔变形,从而获得所需形状和尺寸的制 品的工艺过程。
铝型材挤压工艺流程
铝型材挤压工艺流程包括加热、挤压、矫直、锯切等工序 ,其中加热温度和挤压速度是影响铝型材质量的关键因素 。
铝型材挤压
量。
模具结构应简单、合理,易于 安装和拆卸,以提高生产效率

挤压成型技术PPT课件

挤压成型技术PPT课件

铝型材挤压模具
第26页/共32页
第27页/共32页
产品: 第28页/共32页
发展趋势:
• 节能减排 • 减少外部摩擦,提高变形效率 • 提高精度 • 防止产生缺陷,利用缺陷 • 提高回收率和成品率 • 提高工模具品质和使用寿命 • 减少工序 • 降低劳动强度
第29页/共32页
金属挤压机的类型选择
行程次数
行程长度 压力大小
过载保护 置 维修与保养
机械压力机
液压机
行程次数高,生产率高,无 一定范围内任意调节行程次
法调节行程次数

行程长度长,可任意调节
根据行程位置不同可改变压 整个行程中可得到相同的压

力,保持最高压力
可靠性不高
有安全阀作为过载保护装置, 安全可靠
相对较低
易漏损,需经常更换密封装 置,维修费用高
检查验收
检查验收
包装入库 包装入库
包装入库
包装入库
第24页/共32页
铝型材挤压技术
1.铝型材挤压技术的发展现状 • 工艺装备向大型化,现代化,精密化和生产
自动化方向发展。 • 大型优质圆,扁挤压筒与特种模具技术取得
突破性进展。 • 挤压工艺不断改进和完善。 • 铝挤压材的产品结构有了很大的改进。
第25页/共32页
• 生产率较高,只需更换模具就能在同一台设备上生产 形状,尺寸规格和品种不同的产品。
• 节约原材料,挤压属于少(无)切削加工,大大节约 了原材料。
第11页/共32页
第12页/共32页
5.影响挤压力大小的因素
1)变形抗力(金属的屈服限)越大,所需挤压力 越高,高温时,变形抗力降低,挤压力随之降 低。
与传统挤压方法的区别是:作用在挤压筒 上的径向压力与轴向压力相同,对挤压筒提出 更高的设计要求。

第10章 挤压与拉拔(2010总9)

第10章 挤压与拉拔(2010总9)

表10-5 有色金属拉拔时的安全系数
拉拔 制品 的 品种 与规格 厚壁管 材、型 材 及棒材 薄壁管 材 和型材 不同直径的线材/mm
>1.0
1.0 ~ 0.4
0.4 ~ 1.0
0.10 ~ 0.05
0.050 ~ 0.015
安全系数 K
>1.35 ~ 1.4
1.6
≥1.4
≥1.5
≥1.6
≥1.8
图10.44 圆棒拉拔时断面坐标网格的变化
(2) 横向上的网格变化。 横向上的网格变化。 拉拔前为直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线, 拉拔前为直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线, 直线的横线进入变形区后开始变成拉拔方向凸出的弧形线 且其曲率由入口端到出口端逐渐增大,到出口端后不再变化。 且其曲率由入口端到出口端逐渐增大,到出口端后不再变化。说明 在拉拔过程中周边层的金属流动速度小于中间层 周边层的金属流动速度小于中间层。 在拉拔过程中周边层的金属流动速度小于中间层。随着模角和摩擦 系数的增大,这种不均匀性更加明显。 系数的增大,这种不均匀性更加明显。
材料成形工艺及控制 第三篇 塑性成形技术及工艺
第10章 金属挤压及拉拔工艺 章 (塑性部分9节-拉拔工艺) 自学部分
郑州大学 2011年 2011年5月13日 13日
10.5 拉拔理论及工艺
10.5.1拉拔的基本理论 拉拔的基本理论
1.拉拔工艺概述 拉拔工艺概述 1)拉拔的分类 拉拔的分类 在拉力的作用下,使金属坯料通过模孔, 在拉力的作用下,使金属坯料通过模孔,从而获得相应形状和尺寸制品 的塑性加工方法称之为拉拔,如图 所示。 的塑性加工方法称之为拉拔,如图10.42所示。 所示 拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法之一。 拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法之一。

挤压与拉拔设备(PPT48页)

挤压与拉拔设备(PPT48页)
(3)张力柱 把前、后横梁连接为一体,组成一个刚性框架. 常用: 三柱式、四柱式. 三柱式布置: 正三柱、倒三柱、侧三柱. 倒三柱: 便于更换挤压筒等重型部件; 侧三柱: 便于在侧向张力柱上安装转动式模座.
《材料成型设备》 讲授人:程振邦
预应力机架: 可克服张力柱机架螺纹连接、易松动的缺点.
① 本体和大部分附属设备可布置在地面上. ② 各机构可布置在同一平面,易机械化、自动化. ③ 可制造和安装大型挤压机,制品规格不受限. ④ 运动部件(柱塞、穿孔横梁、挤压筒等)自重加在套筒和导轨
面上,易磨损,某些部件因热膨胀改变位置,挤压机中心、精度 会改变. ⑤ 占地面积大. PS:易产生管材壁厚不均匀,即偏心.
挤压与拉拔设备
630吨铜材挤压机
40MN铜合金挤压机
《材料成型设备》 讲授人:程振邦
《材料成型设备》
世界最大3.6万吨垂直挤压机 最大制管管径可达1300毫米
讲授人:程振邦
3.1 挤压设备 对放在容器中的锭坯一端施加以压力,使之通过模孔成型的压力加工方法 .
3.1.1 挤压机的类型及其结构 按工作轴线、结构、
用多层叠板拉杆和 箱形压柱代替用螺母 紧固的圆柱形张力柱 ;将前、后梁用预应 力件连成刚性机架. 挤压中周期性应力 只有张力柱结构受力 的一半左右. 挤压力作用下,伸 长变形小,机架刚度较 大.
预应力机架结构的拉杆及其应力状态 a-内加垫片T形结构;b-外加垫片TT形结构
《材料成型设备》 讲授人:程振邦
《材料成型设备》 讲授人:程振邦
(2)横梁 后横梁: 固定. 大型挤压机后横梁是单独铸件,是主要受力部件之一. 中、小型挤压机,有时把后横梁和主缸制成一体,以利于加工和装配. 后横梁用来安装主缸、回程缸、穿孔缸. 前横梁: 由上滑板支承. 可在上滑板上沿轴向滑动; 可由调整上滑板、而相对机座升降移动; 可调整侧向螺钉使它沿机座横向移动.

金属在挤压过程中的流动特点PPT课件

金属在挤压过程中的流动特点PPT课件

挤压变形区的金属流动
变形区金属受到强烈的三向压 应力作用,有利于塑性变形。
金属流动方向与挤压力方向一 致,流动速度逐渐加快。
变形区金属的温度和变形程度 对流动行为有显著影响。
挤压变形区外的金属流动
变形区外金属受到较小的压应力作用, 塑性变形程度较低。
变形区外金属的温度和变形程度对流 动行为的影响较小。
https://
2023 WORK SUMMARY
金属在挤压过程中的 流动特点ppt课件
REPORTING
https://
目录
• 引言 • 金属流动特点概述 • 挤压过程中金属的流动规律 • 金属流动对挤压制品质量的影响 • 控制金属流动的工艺措施 • 总结与展望
挤压力的大小和分布直接影响金属的流动 方向和变形程度。
模具的形状和尺寸
挤压温度和速度
模具的形状和尺寸对金属的流动具有导向 作用,不同的模具设计会导致不同的金属 流动行为。
挤压温度和速度对金属的塑性和流动性具 有重要影响,过高的温度或速度可能导致 金属流动不稳定或产生缺陷。
PART 03
挤压过程中金属的流动规 律
模具内应力对力学性能的影响
模具内的应力分布直接影响制品的力学性能,如残余应力、内应力等会导致制品在使用过 程中出现变形、开裂等问题。
金属组织变化对力学性能的影响
挤压过程中金属的组织结构会发生变化,如晶粒细化、相变等会对制品的力学性能产生影 响,合理的组织结构能够提高制品的力学性能。
PART 05
控制金属流动的工艺措施
点。
挤压工艺广Байду номын сангаас应用于铝、铜、钢 等金属的加工领域,如建筑、交
通、电子等行业。
PART 02

挤压与拉拔设备培训教材模板ppt

挤压与拉拔设备培训教材模板ppt

第二节 挤压机的类型及其结构
12
50MN卧式棒型挤压机(无独立穿孔系统)
1-前梁;2-锁键;3-锁键缸;4-压型嘴;5-模座;6-挤压轴;7-挤压筒; 8-动梁;9-主柱塞回程缸;10-主柱塞;11-后梁;12-主缸
第二节
(a)接受热坯→筒2 向前梁方向移动 (b)→垫片送至挤轴 中心线(c)→挤压开 始(d) →挤压完成、 挤轴稍后撤、锁键5 提起(e)→轴再次前 进、推出制品和压 余,压型嘴4前移、 将制品和压余拉出 (f)→筒后撤、取垫 片 (g)→平台移至分 离剪,切压余(h) → 锁键下落,机复位(i).
➢ 带独立穿孔系统、无独立穿孔系统。 后一种挤管须用空心锭。 结构简单、操作方便、机身不高,应用最广泛。
第二节 挤压机的类型及其结构
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特点:
➢ 主缸装在整体铸钢机架上部; ➢ 滑座(动梁)装在主柱塞下部,沿机架导轨 上下移动; ➢ 回程缸柱塞通过横梁和两拉杆与滑座相 连; ➢ 滑座上装有工具回转盘,在四个工位分别 装有挤压工具和冲断压余的装置。
易产生管材壁厚不均匀,即偏心。
第二节 挤压机的类型及其结构
11
棒型挤压机、管棒挤压机. 单动式、复动式. 复动有独立穿孔系统.
➢ 棒型: 挤压实心断面;用空心锭或组合模具可挤压空心断面。 挤压方式: 正挤、反挤、联合挤压(可实现正挤或反挤)。 技术特性: 挤压力、穿孔力、挤压杆行程和速度、穿孔针行程和速度、 挤压筒尺寸等。 额定能力: 最大挤压力。常用卧式8~50MN 为了合理使用挤压力、挤压速度、保护挤压工具, 设有主挤压缸和副挤 压缸. 两缸同时工作,为高压力; 只有主缸,则为低压力.
5
挤压:金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出而制取各种 断面金属材料的加工方法。

金属材料成形工艺及控制课件:挤压与拉拔工艺-

金属材料成形工艺及控制课件:挤压与拉拔工艺-
(1) 合金的狀態圖。它能夠初步給出加熱溫度範圍,擠壓上限低於固相線的 溫度T0,為了防止鑄錠加熱時過熱和過燒,通常熱加工溫度上限取 (0.85~0.90)T0,而下限對單相合金(0.65~0.70)T0。
(2) 金屬與合金的塑性圖。塑性圖是金屬和合金的塑性在高溫下隨變形狀 態以及加載方式而變化的綜合曲線圖,這些曲線可以是衝擊韌性αK、斷 面收縮率ψ、延伸率δ、扭轉角θ以及鐓粗出現第一個裂紋時的壓縮率等。 (3) 第二類再結晶圖。擠壓製品的溫度,對製品組織與性能影響很大,參 照第二類再結晶圖,可以控制製品的晶粒度。擠壓終了溫度太高會發生 聚集再結晶,溫度過低金屬引起加工硬化和能耗大。 總之,“三圖”定溫是確定熱加工溫度的主要理論依據,同時還要考慮 擠壓加工的特點,如擠壓的金屬與合金、擠壓方法、熱效應等。常用鋼 種、輕金屬及重金屬擠壓溫度控制範圍列於表10-3。
擠壓溫度 /℃
720~820 750~800 750~850 650~700 900~1000 1000~1200 200~250 250~350 200~320
2.擠壓速度和金屬流出速度的選擇
擠壓時的速度一般可分為三種表示方法: ①擠壓速度V擠 ,所謂擠壓速度系指擠壓機主柱塞運行速度,也就是擠壓 杆與墊片前進的速度; ②流出速度V流,是指金屬流出模孔的速度; ③變形速度,是指最大主變形與變形時間之比,也稱應變速度。 一般在工廠中大多採用流出速度,因為它對不同的金屬或合金都有一定 的數值範圍,該值取決於金屬或合金的塑性。
2) 擠壓鋁合金的潤滑 擠壓鋁合金用的潤滑劑有以下幾類: ①70%~80%72號汽缸油+30%~20%粉狀石墨; ②60~70%250號苯甲基矽油+40%~30%粉狀石墨; ③65%汽缸油+15%硬脂酸鉛+10%石墨+10%滑石粉; ④65%汽缸油+10%硬脂酸鉛+10%石墨+15%二硫化鉬。 一般對鋁合金擠壓時,為了防止把錠坯表層的油污、氧化物帶進製品內 部或表面,保證製品品質,一般不使用潤滑劑,有時在模子上塗上極少 一點潤滑劑。

材料成型工艺学--挤压 ppt课件

材料成型工艺学--挤压  ppt课件
ppt课件 15
二、挤压时金属流动的规律
挤压时金属的流动规律,即筒内各部分金属 体积的相互转移规律对制品的组织、性能、表面 质量以及工具设计有重要影响。因此研究挤压时 金属的流动规律以及影响因素,可改善挤压过程、 提高制品的性能和质量。
挤压时金属的流动规律十分复杂,且随挤压 方法以及工艺条件的变化而变化,现以生产中广 泛使用的简单挤压(单孔模正挤圆棒)过程为例 进行分析。
ppt课件 21
E 填充阶段应注意的问题 a 尽量减小变形量(锭坯与挤压筒的间隙),否则易 造成:制品性能不均匀;棒材头大,即切头大;低塑性 材料易出现表面裂纹。此阶段的变形量用填充挤压系数 表征,定义填充挤压系数为:
kt F筒 F锭
一般 kt 1.05 1.10
b 锭坯的长度与直径比小于3-4,即L/D<3 -4。否则 变形不均出现鼓形,甚至失稳弯曲,导致封闭在模、筒 交界处的空气压入表面微裂纹中,出模后若焊合则形成 气泡,若未焊合则出现起皮缺陷。 c 锭坯梯温加热,即坯料获得长度上的原始温度梯度, 变形抗力低的高温端靠近模孔,填充挤压时坯料由前向 后依次变形,从而将空气排除。


垫片 坯料
制品
过程:清理筒、装模、落锁键、送锭、放垫片、挤压、 抬锁键、切压余、冷却(润滑)工具、重复下一次。
ppt课件 10
3 基本方法
根据变形温度分:热挤压、冷挤压和温挤压; 根据变形特征分:正(向)挤压、反(向)挤压、连续 挤压等。 方法有很多,但最基本的方法有以下两种: 1)正向挤压 制品流出的方向与挤压杆的运动方向相同。 特点: 1)存在较大的外摩擦(高温、 高压),导致能耗大、变形 不均匀(组织性能不均),制 品表面质量好; 2)操作方便、适用范围广, 是目前最广泛应用的方法。

《挤压与拉拔新技术》课件

《挤压与拉拔新技术》课件
包覆轧制:轧包后仅能表明精整, 不能拉拔,因此性能较低;
热浸镀法:镀层厚度不均且较脆, 不宜再加工;
粉末挤压烧结法:将铝粉挤压包覆 在钢芯上,经烧结再加工。技术成熟 (美国),我国尚未掌握。
连续挤压包覆:20世纪90年代武汉 电缆集团引进。
连续铸挤(Castex)1983年提出。
连续铸造与连续挤压结合为一体。可分:动态结晶、半固态挤压 和挤压塑性变形三个阶段。
铸挤复合
5 复合材料挤压
弥散型 层状型
6 等通道角挤压(ECAE)
20世纪80年代提出,使试样在尺寸和形状不变的情况下实现大塑 性变形,进而细化组织。可获得块状超细晶材料。对于ECAE,可通 过调整剪切方向控制织构和组织。(大塑性变形)
7 半固态挤压
将液、固相共存的均匀混合的非枝晶坯 料由挤压筒内挤出成形的加工方法。
4 集束拉拔
将两根以上的坯料包 在圆管里进行拉拔,达 到尺寸后去掉包覆管。 是生产极细线和复合线 的一种方法。
主要问题是:加工过程中的不均匀变形导致线经呈不规则圆形。
5 玻璃膜金属液抽丝
将金属块或粉末3放入玻璃 管2内,其下端放一高频线圈4, 使玻璃管和金属逐渐熔化,利 用玻璃的可抽丝性从下方将其 引出,可得到表面覆有玻璃膜 的超细金属丝。
有无润滑和润滑两种方式。
无润滑:主要由于生产长制品, 一般要求合金在挤压温 度下有具有好的焊接性能,且限于对焊合面的质量和性 能要求不高的制品。
润滑:目的是消除压余、提高成品率( 10~15%)、缩 短非挤压间隙时间。
注:润滑挤压时一般采用凹形垫片以平衡金属流动、防 止缩尾、使接合界面成近似平面(减少切头切尾损失)。
断面收缩率可用下式计算:
v1
v1 v2

《挤压工艺》课件

《挤压工艺》课件
1) 易氧化(如铜合金、钛合金)及易粘结工具 (铝合金以及含铝的青铜)的合金,温度取下限;
2) 挤压时的变形程度大、摩擦大,因此变形热 效应和摩擦热大,又由于变形系统封闭,热量不易 散失,结果导致变形区温度升高。所以挤压温度应 适当降低,一般比热轧温度低;
此外还应考虑挤压方法,如立式挤压时速度快, 温度可低些;舌模以及分流组合模挤压时,为提高 焊合性能,温度可高些。
4 挤压比 (变形程度)
确定挤压比时应考虑: 1) 合金的性能 温度确定后,挤压比越大,制品流出速度越大,出模 温度越高,越易出现裂纹。 2) 制品的性能 为保证制品性能均匀,挤压比应>10。 3) 设备能力和工具强度 挤压比越大,挤压力越大,易导致闷车或损坏工具。
5 多孔模挤压
在挤压小尺寸(直径 < 30-40)制品时,为提高 生产率、降低挤压比,或受料台长度的限制,常采用 多孔模挤压;此外,挤压小规格复杂断面型材时,为 使金属流动均匀,也常采用多孔模挤压。
《挤压工艺》
1 挤压温度确定
确定原则:1)在所确定的温度范围内,合金具有 高的塑性和低的变形抗力;2)满足制品的组织、性 能和表面质量要求。
确定方法:“三图”定温。
0.9T0 0.7T0
温度范围
相图:确定出大致 温度范围,原则是保 证在单相区加工。一 般为(0.7 - 0. 9)T0 。
相图
塑性图
模孔数目确定:太多易导致制品出模后相互缠绕 而划伤制品;操作困难;模子强度降低。当仅考虑合 金性能时,孔数 n 可按下式确定:
n F筒(F制品)
实际中,孔数一般< 4-6。
模孔布置原则:均匀布置在同心圆上。同心圆直 径应适当,过分靠近边缘易导致死区流动,还易导致 制品外测产生裂纹;过分靠近中心易导致制品内侧出 现裂纹。

《拉拔工艺》课件

《拉拔工艺》课件
B 给定成品尺寸并要求一定的性能:根据加工硬化曲线,确定最后一次退 火时应留有的加工率;
C 只要求成品尺寸:在保证表面质量的前提下,尽量减小坯料的尺寸。
2)空拉配模设计
除考虑安全系数外,还要考虑过程的稳定性,一般认为,道次减径量不 能超过壁厚的6倍。
3)固定短芯头拉拔配模设计
固定短芯头拉拔的主要目的是减壁,因此设计时要遵循“少缩多薄”的原 则,即少减径、多减壁。因为减径量越大,则空拉段越长,结果金属的塑 性不能有效地用于减壁上。
适于塑性好、冷硬速率慢的材料, 可充分利用其塑性在中间道次给予较大 的变形,为精确控制成品尺寸精度,成 品道次给予小的变形。
延伸系数
道次
适于冷硬速率快的材料。
5)校核安全系数
道次
2 拉拔配模设计
1)圆棒拉拔配模设计
A 给定成品和坯料尺寸:根据材料允许的道次延伸系数和两次退火间允 许的总延伸系数,确定退火次数和拉拔道次;
A 将成品的图形置于坯料的外形轮廓之中,二者重心尽量重合并力求使二 者外形间的最短距离各处相差不大;
B 根据成品断面的复杂程度,将坯料外形等分30~60个点,通过这些点做垂 直于坯料和成品外形轮廓且长度最短的曲线;(这些曲线可近似看作是金属的 流线)
C 按照

、……
值比例将各金属流线分段,
将坯相料同可的按段 各用道曲次线减F0圆径滑量地的F连比1 接例起将F来各1,金即属得流F2到线各分道段次)定径F区k的1 断 面F形k 状。(圆形
《拉拔工艺》
拉拔配模:根据成品的要求(有时还包括坯料尺寸)来确定拉拔 道次及各道次所需模孔形状、尺寸的工作。
原则:在保证成品性能和质量的前提下,尽可能增大道次延伸系数 以提高生产率。
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2) 挤压铝合金的润滑 挤压铝合金用的润滑剂有以下几类: ①70%~80%72号汽缸油+30%~20%粉状石墨; ②60~70%250号苯甲基硅油+40%~30%粉状石墨; ③65%汽缸油+15%硬脂酸铅+10%石墨+10%滑石粉; ④65%汽缸油+10%硬脂酸铅+10%石墨+15%二硫化钼。 一般对铝合金挤压时,为了防止把锭坯表层的油污、氧化物带进制品内 部或表面,保证制品质量,一般不使用润滑剂,有时在模子上涂上极少 一点润滑剂。
1.拉拔工艺概述 1)拉拔的分类 在拉力的作用下,使金属坯料通过模孔,从而获得相应形状和尺寸制品 的塑性加工方法称之为拉拔,如图10.42所示。 拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法之一。

图10.42 拉拔工艺示意
按拉拔时金属的温度分,在再结晶温度以下的拉拔是冷拔,在再结晶温 度以上的拉拔是热拔,在高于室温低于再结晶温度的拉拔是温拔。冷拔 是金属丝、线生产中应用最普遍的拉拔方式。热拔主要用于高熔点金属 如钨、钼等金属丝的拉拔。温拔主要用于难变形的合金如高速钢丝、轴 承钢丝的拉拔。
,一般取为1.05~1.1;
10.3.3 挤压温度与速度的选择
1.挤压温度的选择 确定挤压温度的原则是:在所选择的温度范围内,保证金属具有最好的塑性 及较低的变形抗力,同时要保证制品获得均匀良好的组织性能等。
挤压与轧制相比,由于挤压变形热效应大,所以一般来说挤压温度要比热轧 的温度低些。合理的挤压温度范围,应该是根据“三图”定温的原则:
3) 铜合金及其他重金属的润滑
重金属大多用45号机油加20%~30%片状石墨作润滑剂; 而青铜、白铜挤压时,用45号机油30%~40%的片状石墨。在冬季为增加 润滑剂的流动性,往往加入5%~9%煤油,在夏季则加适量的松香,可使 石墨质点处于悬浮状态。
铜及铜合金在挤压时都要进行润滑,在模子和穿孔针上薄薄地涂上一层, 挤压筒在挤压后也用蘸有上述润滑剂的布简单擦一下。
篇金属塑性成形工艺及控制 第10章金属挤压及拉拔工艺 (塑性部分9节)
10.3 金属挤压工艺
10.3.1 管棒型材挤压工艺概述
用挤压法生产管棒型材的工艺流程,如图10.41所示。 在挤压生产过程中,基本工艺参数的选择对产品的质量有着质量重要的影 响,为了获得高质量的产品,必须正确地选择工艺参数。 所谓基本工艺参数包括制品设计和锭坯尺寸、挤压温度和速度、润滑条件 等。
重金属挤压比λ一般在4~90范围内选取,对组织与性能有一定要求的挤压 制品,挤压比一般不低于4~6。(变形程度=?)
3.锭坯长度的确定 按挤压制品所要求的长度来确定锭坯的长度时,可用下式计算:
(10-1)
式中,L0—锭坯长度; D0—锭坯直径; Dt—挤压筒直径; Kt—填充系数, Lz—制品长度; LQ—切头、切尾长度; hy—压余厚度。
表10-3 常用金属挤压温度控制范围
牌号
碳素钢 低合金钢 滚珠轴承钢 铬不锈钢 铬镍不锈钢 纯铝 防锈铝 锻铝 硬铝 超硬铝
挤压温度 /℃
1200±100 1200±70 1125±25 1175±25 1180±30 320~480 320~480 370~520 380~450 380~450
(10-4) 式中,σl—— 作用在被拉金属出模口横断面上的拉拔应力;
P l—— 拉拔力; Fl—— 被拉金属出模口横断面积; σs—— 金属出模口后的变形抗力;
在拉拔过程中,因为变形抗力随变形的大小发生变化,确定起 来比较困难,另外金属拉拔时产生加工硬化,变形抗力与抗拉 强度σb相近,故式(10-4)也可以表示为σl<σb。 为定量表示被拉金属出模口的抗拉强度与拉拔应力之间的关系, 引入安全系数K:
HSn70-1 HA177-2 QSn6.5-0.1 B30 镍及其合金 铅及其合金 锌 锌合金
2.4~6.0 2.4~6.0 1.8~9.0 18~7.2 18~220 6.0~60 2.0~23 2.0~12
10.3.4 挤压润滑
1)挤压润滑的目的 为使挤压时金属流动均匀,提高制品表面质量,延长挤压工具的使用寿 命和降低挤压力,减少能量消耗,在挤压时应对挤压筒、挤压模、穿孔 针进行润滑。 但是,为了防止和减小挤压缩孔的形成,挤压时对挤压垫片不能进行润 滑。 挤压润滑的另一目的是防止粘性较大的金属粘结挤压工具,以提高制品 质量。如挤压铝合金管材时,对穿孔针就应该进行润滑,否则管材内表 面质量就无法保证。
图10.41 挤压法生产管棒型材的工艺流程示意
10.3.2 锭坯尺寸的选择
1.锭坯尺寸选择的原则 锭坯尺寸选择的原则具体包括以下几点: (1) 锭坯质量。对锭坯质量的要求,根据合金、制品的技术要求和生产的 工艺而定。 (2) 变形程度。根据合金塑性图确定适当变形量,一般为保证挤压制品断 面组织和性能均匀,应使挤压时的变形程度大于80%,可取90%以上。 (计算公式) (3) 挤压压余。在挤压定尺和倍尺产品时,应考虑压余的大小及切头尾所 需的金属量。 (4) 设备能力。在确定铸锭尺寸时,必须考虑设备的能力和挤压工具的强 度。
为了获得均匀和较高的力学性能,应尽量选用大的挤压比进行挤压,一 般要求:
一次挤压的棒、型材
λ>10
锻造用毛坯
λ>5
二次挤压用毛坯
λ可不限
一般轻金属挤压比λ值的范围为8~60,纯金属与软合金允许的值较大,硬 金属较小。挤压型材时λ=10~45,挤压棒材时λ=10~25。为保证焊缝质量, 使用组合模挤压时λ≥25。
(1) 拉拔制品尺寸精确、表面质量高。由于拉拔一般在冷状态 下进行,与热轧材相比,拉拔制品有较高的尺寸精度和表面光 洁度。
(2) 拉拔制品力学性能高。在拉拔过程中,会产生加工硬化, 从而使材料的强度提高。
(3) 拉拔生产的工具和设备简单,维修方便。在一台拉拔设备 上只需要更换模具即可生产多种规格和品种的制品。拉拔方法 也很适合用于连续高速生产断面尺寸很小而长度很长的制品, 生产效率高。
牌号
镁合金 紫铜(棒) 紫铜(管) H96-H80 H68 H62 HPb59-1 HSn70-1 HSn62-1
挤压温度/℃
300~350 750~830 800~880 790~870 700~770 600~710 600~650 650~750 650~750
牌号
HAl77-2 QAl10-3-1.5 QA19-2,QA19-4 QSn6.5-0.1 B30 镍及其合金 铅及其合金 锌 锌合金
(5) 填充系数。为保证操作顺利进行,在挤压筒与铸锭之间,空心锭坯的 内径与穿孔针之间都应留有一定的间隙。在确定这一间隙时,应考虑锭 坯热膨胀的影响。△外为挤压筒内径与锭坯外径间的间隙;△内为锭坯 (空心的)内径与穿孔针外径间的间隙,根据经验可按表10-2选取。 (计算公式)
表10-2 △外与△内之值
按拉拔制品的断面形状,可将拉拔分为实心材拉拔和空心材拉拔。实心 材拉拔主要包括棒材、型材及线材的拉拔。空心材拉拔主要用于圆管和 异型管材的拉拔。
按拉拔过程中金属同时通过的模子数分,只通过一个模子的拉拔是单道 次拉拔,依次连续通过若干(2~25)个模子的拉拔是多道次连续拉拔。
2)拉拔的特点
与其他塑性加工方法相比较,拉拔工艺法有以下特点:
由于磷化膜层本身摩擦系数并不很低,为提高润滑效果,通常磷化后再进行 皂化处理。皂化是利用硬脂酸钠或肥皂作润滑剂,与磷化层中的磷酸锌反应 生成硬脂酸锌,俗称锌肥皂或金属肥皂的过程。典型的磷化-皂化处理工艺包 括除油-酸洗-磷化-中和-皂化-干燥等工序。
10.5 拉拔理论及工艺
10.5.1拉拔的基本理论
挤压温度 /℃
720~820 750~800 750~850 650~700 900~1000 1000~1200 200~250 250~350 200~320
2.挤压速度和金属流出速度的选择
挤压时的速度一般可分为三种表示方法: ①挤压速度V挤 ,所谓挤压速度系指挤压机主柱塞运行速度,也就是挤压 杆与垫片前进的速度; ②流出速度V流,是指金属流出模孔的速度; ③变形速度,是指最大主变形与变形时间之比,也称应变速度。 一般在工厂中大多采用流出速度,因为它对不同的金属或合金都有一定 的数值范围,该值取决于金属或合金的塑性。
合金种类 铝及其合金 重有色金属 稀有金属
挤压机类型
卧式 立式
卧式 立式
卧式 立式
△外/mm
6~10 2~3
5~10 1~2
2~4 1~2
△内/mm 4~8 3~4 1~5
3~5 1~1.5
2.挤压比λ的选择
挤压比为制品横断面积与坯料横断面积的比。选择挤压比λ时应考虑合金 塑性、产品性能以及设备能力等因素。实际生产中主要考虑挤压工具的 强度和挤压机允许的最大压力。
(10-2) (2)断面减缩率ψ。 表示拉拔后金属材料横断面积减小量与 初始面积之比,即:
(10-3)
2)实现拉拔过程的基本条件 拉拔过程是借助于在被加工的坯料前端施以拉力实现的,
变形区的受力特点为二向压缩一向拉伸状态,如果拉应力过 大,超过材料出模口的屈服强度,则可引起制品出现细径, 甚至拉断,因此必须满足以下基本条件:
总之,确定金属流出速度时应对各种因素进行综合分析,不可死套以上原 则。表10-4是常见金属挤压流出模孔的速度范围。
表10-4 常见金属挤压流出模孔的速度
金属牌号
纯铝 防锈铝 锻铝 硬铝 超硬铝 镁合金 紫铜 H62、H68
流出模孔速度/ m·min-1 金属牌号
流出模孔速度/m·min-
1
40~250 25~100 3~90 1~3.5 1~2 0.5~5 18~300 12~60
(4) 道次变形量和两次退火间的总变形量受到限制。拉拔时的 变形量一般较小,这使得拉拔道次一般较多。
2.拉拔的变形指数与拉拔实现条件 1)拉拔时的变形指数 拉拔时坯料发生塑性变形,其形状和尺寸发生改变。以Fq和 Lq表示拉拔前金属坯料的断面积及长度,Fh和Lh表示拉拔后 金属制品的断面积和长度,根据体积不变的条件可得到以下 的变形指数和它们之间的关系式。 (1)延伸系数λ。 表示拉拔后金属材料长度与拉拔前金属材 料长度之比,也等于拉拔前后横断面的面积之比,即:
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