挤压成型11111
金属锻造挤压成型技术
金属锻造挤压成型技术金属锻造挤压成型技术是一种重要的金属加工方法,它通过对金属材料进行挤压、拉伸、压缩等加工,使其形成所需的形状和尺寸。
这种技术具有高效、精度高、成本低等优点,被广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
金属锻造挤压成型技术的基本原理是利用金属材料的可塑性,在高温、高压的条件下,通过模具的挤压、拉伸、压缩等加工,使其形成所需的形状和尺寸。
这种技术可以用于加工各种金属材料,如铝合金、钢、铜等,可以制造出各种形状的零件,如轴、齿轮、法兰等。
金属锻造挤压成型技术的优点主要体现在以下几个方面:1.高效:金属锻造挤压成型技术可以在短时间内完成大量的加工,提高生产效率。
2.精度高:金属锻造挤压成型技术可以制造出高精度的零件,保证产品的质量。
3.成本低:金属锻造挤压成型技术可以大量生产,降低生产成本。
4.材料利用率高:金属锻造挤压成型技术可以将金属材料的利用率提高到90%以上,减少浪费。
金属锻造挤压成型技术的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1.航空领域:金属锻造挤压成型技术可以制造出各种形状的航空零件,如发动机叶片、涡轮盘等。
2.汽车领域:金属锻造挤压成型技术可以制造出汽车发动机、变速器等零件。
3.机械领域:金属锻造挤压成型技术可以制造出各种机械零件,如轴、齿轮、法兰等。
4.电子领域:金属锻造挤压成型技术可以制造出各种电子零件,如散热器、机箱等。
总之,金属锻造挤压成型技术是一种非常重要的金属加工方法,具有高效、精度高、成本低等优点,被广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
随着科技的不断发展,金属锻造挤压成型技术也将不断创新和发展,为各个领域的发展提供更好的支持。
知识点六 挤出成型
知识点六挤出成型挤出成型是一种广泛应用于塑料、橡胶等高分子材料加工的重要工艺。
它通过将原材料加热熔融,并在挤出机的作用下,使其通过特定形状的模具,从而获得具有连续截面形状的制品。
挤出成型的原理相对较为简单,但实际操作中却涉及到众多复杂的因素。
首先,原材料被加入到挤出机的料筒中。
料筒内部通常设置有加热装置,将物料加热至熔融状态。
与此同时,螺杆在电机的驱动下旋转,对物料进行搅拌、混合和输送。
螺杆是挤出机的核心部件之一,其设计和参数对于挤出过程的稳定性和产品质量有着至关重要的影响。
螺杆的螺距、螺槽深度以及旋转速度等因素都会影响物料的输送、塑化和挤出量。
在挤出过程中,物料在螺杆的推动下逐渐向前移动,并在机头处汇聚。
机头是连接挤出机和模具的部分,其作用是将物料均匀地分配到模具的各个部位。
模具则决定了最终产品的形状和尺寸。
挤出成型的优点众多。
其一,它具有较高的生产效率,可以实现连续化生产,大大提高了产量。
其二,能够生产出各种复杂截面形状的制品,如管材、板材、棒材、薄膜等,满足了不同领域的需求。
其三,挤出成型的工艺相对较为简单,易于操作和控制,生产成本相对较低。
然而,挤出成型也并非完美无缺。
在生产过程中,可能会出现诸如挤出不均匀、制品表面粗糙、尺寸偏差等问题。
这些问题往往与原材料的性质、挤出机的参数设置、模具的设计以及加工工艺等因素有关。
为了获得高质量的挤出制品,需要对各个环节进行严格的控制和优化。
在原材料的选择方面,要确保其质量稳定、性能符合要求。
对于挤出机的参数设置,需要根据不同的材料和产品要求进行调整,例如螺杆的转速、加热温度等。
模具的设计和制造精度也直接影响着制品的质量,需要精确计算和加工。
此外,挤出成型后的制品还需要进行适当的后处理,如冷却、牵引、切割等。
冷却过程的均匀性对于制品的性能和尺寸稳定性有着重要影响。
牵引速度的控制则关系到制品的拉伸程度和尺寸精度。
在实际应用中,挤出成型在塑料管材生产中发挥着重要作用。
粉末挤压成形
粉末挤压成形粉末挤压成形是一种常见的制造工艺,通过将粉末材料装填至模具中,施加压力将粉末凝固成具有所需形状的工件。
这种工艺广泛应用于金属粉末冶金、陶瓷制造、粉末涂层等领域,具有成本低廉、生产效率高等优点。
首先,粉末挤压成形要从原料准备开始。
生产过程中所使用的粉末材料需经过严格的筛选和配比,以确保最终产品的质量稳定性。
不同的粉末材料在挤压成形后会表现出不同的特性,因此,在选择原料时需要考虑工件的具体要求和用途。
在粉末挤压成形的工艺过程中,模具起着至关重要的作用。
模具的设计应考虑到工件的形状、尺寸以及表面质量要求,以确保最终产品能够满足设计要求。
同时,模具的材料也需要具有足够的强度和耐磨性,以承受高压下的挤压过程。
挤压过程中施加的压力是影响粉末成形效果的重要因素之一。
适当的压力可以使粉末颗粒之间紧密结合,确保工件的密实性和强度。
然而,过高或过低的压力都会对成形工艺造成不利影响,因此在生产过程中需要控制好压力的大小和施加方式。
除了压力外,温度也是粉末挤压成形中需要考虑的因素之一。
在一些特殊情况下,通过加热粉末材料可以提高其变形性,使成形过程更加顺利。
同时,控制好成形过程中的温度变化,可以减少工件的变形和裂纹,提高产品的成形精度。
粉末挤压成形的优势在于可以实现复杂形状的制造,且可以一次性成形出大批量的产品,生产效率高。
与传统的加工方法相比,粉末成形还可以减少材料的浪费,节约成本。
另外,粉末挤压成形还可以制备出一些传统加工难以实现的材料,如高强度、高耐磨性的合金材料等。
总的来说,粉末挤压成形是一种十分重要的制造工艺,具有广泛的应用前景和发展空间。
随着材料科学的不断发展和技术的进步,粉末挤压成形工艺的应用范围将会越来越广泛,为各个领域的制造业带来更多的可能性。
1。
汽车材料及工艺技术体系之挤压成型
三、挤压条件及工艺特点
四、影响挤压力大小的因素
1、变形抗力的影响 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。
四、影响挤压力大小的因素
2、加工率的影响。 加工率越大,所需挤压力越大。
四、影响挤压力大小的因素
包装入库
包装入库
七、铝型材挤压技术 铝型材挤压技术的发展现状
Ø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。 Ø 挤压工艺不断改进和完善。 Ø 铝挤压材的产品结构有了很大的改进。
七、铝型材挤压技术 铝型材挤压模具
七、铝型材挤压技术 产品
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。
2、等温挤压 3、连续挤压 4、轧挤法
六、挤压生产流程
铝合金挤压车间生产流程:
退火
矫直 取样
检查验收 检查验收
锭坯加热 挤压
切头 淬火 矫直 取样 检查验收
切断毛坯 车皮镗孔 二次挤压
人工时效 检查验收
包装入库 包装入库
Ø 挤压时金属坯料处于三向压应力状态下变形,因此可提高金属坯 料的塑性,有利于扩大金属材料的塑性加工范围。
Ø 可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁和异型截面的零件,且零件 尺寸精度高,表面质量好,尤其是冷挤压成形。
Ø 零件内部的纤维组织基本沿零件外形分布且连续,有利于提高零 件的力学性能。
Ø 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。
3、锭坯长度的影响 长度越长,挤压过程越长,挤压终了时温度变化大,变形抗力变大。 正挤压时,要克服锭坯与挤压筒壁的摩擦力,故挤压力增加,反挤压 时,挤压力与锭坯长无关。
机械挤压成型技术的塑性流动与变形
机械挤压成型技术的塑性流动与变形机械挤压成型技术是一种常用的塑性加工方法,通过施加外力使金属材料产生塑性流动和变形,从而得到所需的形状和尺寸。
在这篇文章中,我们将探讨机械挤压成型技术中的塑性流动和变形的原理和特点。
首先,我们来了解一下机械挤压成型技术的基本过程。
机械挤压成型是将金属坯料放入挤压机的模腔中,然后通过活塞施加压力使金属坯料从模腔的出口挤出,形成所需的产品。
在这个过程中,金属坯料会受到巨大的压力和剪切力,从而产生塑性流动和变形。
塑性流动是指金属材料在受到外力作用下,原子、晶粒和位错在微观层面上发生移动和变形的过程。
在机械挤压成型技术中,金属坯料受到的压力会使其内部的原子和晶粒发生位移和重新排列,从而形成所需的形状和尺寸。
塑性流动的过程中,金属材料的内部结构和性质会发生改变,从而使其具有更好的力学性能和工艺性能。
塑性变形是指金属材料在受到外力作用下,其形状和尺寸发生变化的过程。
在机械挤压成型技术中,金属坯料受到的压力会使其产生塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸。
塑性变形的过程中,金属材料的内部结构和性质也会发生改变,从而使其具有更好的力学性能和工艺性能。
机械挤压成型技术的塑性流动和变形具有以下几个特点:首先,机械挤压成型技术可以实现金属材料的大变形。
由于挤压过程中金属坯料受到的压力较大,因此可以实现金属材料的大变形,从而得到更复杂和精密的产品。
其次,机械挤压成型技术可以提高金属材料的力学性能。
在塑性流动和变形的过程中,金属材料的晶粒会发生细化,位错会发生增多,从而使其具有更好的强度和韧性。
再次,机械挤压成型技术可以提高金属材料的工艺性能。
通过机械挤压成型技术,可以改变金属材料的晶粒取向和组织结构,从而提高其加工硬化能力和抗疲劳性能,减少其加工变形和开裂的倾向。
最后,机械挤压成型技术可以实现金属材料的节能和资源利用。
由于机械挤压成型技术可以实现金属材料的大变形,因此可以减少金属材料的消耗量,节约能源和资源。
金属材料成型_3.3挤压成型
图3-21 挤压铝合金在电子产品应用
6)照明行业
由于铝的导热性,工程师能够设计出完整的挤压式发光二极管灯 具,这些灯具可以传递和散热,从而实现最佳的热效率。此外,挤 压模具相对便宜,铝挤压件易于切割、成型、弯曲、加工和阳极氧 化或喷漆,因此非常适合高效照明。
图3-22 挤压铝合金在照明产品应用
工业铝型材挤压工艺注意要素:①温度控制:对挤压生产来说,挤压温度是 最基本的且最关键的工艺因素。挤压温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能 量消耗等都产生很大影响。②挤压速度:挤压速度对热变形效应、变形均匀性、 再结晶、生产效率、模具寿命、能量消耗等都产生很大影响。③机上淬火: 6063-T5淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出模孔后经快速冷却 到室温而被保留下来。冷却速度常和强化相含量成正比。6063合金可强化的最 小的冷却速度为38℃/分,因此适合于风冷淬火。改变风机和风扇转数可以改变 冷却强度,使制品在张力矫直前的温度降至60℃以下。
1)航空和航天工业
铝从一开始就是航空航天市场的重要组成部分——莱特兄弟最初 的型号在发动机中使用铝零件来减轻重量。今天,铝占现代飞机的 75-80%,由于其重量轻但耐用的特点,经常被选择用于结构和发 动机。铝也是许多航天器的主要部件之一。
图3-17 挤压铝合金在航天产品应用
2)运输行业
在比强度至关重要的运输行业,铝挤压件是汽车、轮船、卡车、 铁路和地铁车辆的发动机缸体、变速器壳体、面板、车顶纵梁和底 盘以及车辆车身和零部件的理想选择。
ONE
挤压成型工艺流程
1)铝棒加热: 铝棒的加热处理要保证温度的控制,挤压出料口温度,在线淬火温度 等等。 2)模具设计 工业铝型材是铝棒经过加温通过模具挤压成型的最终产品,而模具则 是根据需求所设计的具有高精度规格的器具,用来挤压所需规格和截面 的型材产品。
机械挤压成形技术的过程优化
机械挤压成形技术的过程优化机械挤压成形技术是一种常见的金属加工方法,通过施加力量将金属材料从一个孔口挤出,形成所需的形状。
随着工业技术的不断发展,人们对机械挤压成形技术的过程进行了优化,旨在提高生产效率和产品质量。
本文将从原材料选择、工艺参数控制和模具设计等方面,探讨机械挤压成形技术的过程优化。
首先,原材料的选择对机械挤压成形技术的过程优化至关重要。
不同的金属材料在挤压成形时具有不同的性能和挤压性能。
因此,在选择原材料时,需要充分考虑其可塑性、耐磨性和变形性等参数。
此外,还应根据产品的需求,选择合适的原材料成分比例和形态。
通过优化原材料的选择,可以提高产品的可靠性和使用寿命。
其次,工艺参数的控制是机械挤压成形技术的关键环节。
工艺参数包括挤压速度、挤压温度、挤压力量和挤压长度等。
在挤压过程中,合理的工艺参数可以有效地控制产品的形状和尺寸精度,减少挤压过程中的缺陷和变形。
因此,通过实验和经验,确定合适的工艺参数是优化机械挤压成形技术过程的重要方法。
除了原材料选择和工艺参数控制,模具设计也是机械挤压成形技术过程优化的关键。
模具的设计直接影响产品的形状和精度。
在模具设计中,应根据产品的要求和挤压过程中的力学特性,优化模具的结构和形状。
例如,在模具的进料部位设置合适的导向装置,以确保原材料的均匀进料和良好的变形。
此外,通过使用合理的模具材料和表面处理技术,可以降低摩擦阻力和磨损,提高模具的使用寿命。
此外,机械挤压成形技术的过程优化还需要充分利用现代技术手段。
例如,通过数值模拟和有限元分析,可以模拟和预测挤压过程中的应力分布和变形情况,为工艺参数的优化和模具设计的改进提供科学依据。
此外,借助先进的控制系统和自动化设备,可以实现对挤压过程的精确控制和监测,提高生产效率和产品质量。
总结起来,机械挤压成形技术的过程优化需要从原材料选择、工艺参数控制、模具设计和利用现代技术手段等方面综合考虑。
通过合理地优化这些环节,可以提高机械挤压成形技术的生产效率和产品质量,推动相关行业的发展。
铝合金挤压成型工艺
铝合金挤压成型工艺铝合金挤压成型工艺是一种常用的金属成型工艺,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
本文将从工艺原理、设备和应用等方面进行介绍。
一、工艺原理铝合金挤压成型是指将加热至柔软状态的铝合金坯料放入挤压机的料斗中,通过挤压机的压力和模具的作用,使铝合金坯料在一定的温度和变形条件下,通过模具的缝隙挤压成型,从而得到所需形状的铝合金材料。
铝合金挤压成型的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 坯料预热:铝合金坯料通过加热炉进行预热,使其达到适宜的挤压温度,提高材料的塑性和变形能力。
2. 挤压过程:将预热后的铝合金坯料放入挤压机的料斗中,通过挤压机的运动和模具的作用,使材料在一定的温度和变形条件下,通过模具的缝隙挤压成型。
3. 冷却处理:挤压成型后的铝合金材料需要进行冷却处理,以使其达到所需的力学性能和物理性能。
二、设备铝合金挤压成型的设备主要包括挤压机、加热炉和模具等。
挤压机是铝合金挤压成型的核心设备,其主要由机架、油缸、传动机构和控制系统等组成。
加热炉用于对铝合金坯料进行预热处理,以提高材料的塑性和变形能力。
模具是铝合金挤压成型的重要工具,其形状和结构决定了最终产品的形状和尺寸。
三、应用铝合金挤压成型工艺在各个领域都有广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 航空航天领域:铝合金挤压成型可以制造轻量化的航空航天结构件,如飞机翼梁、机身外壳等。
铝合金材料具有高强度、高刚度和良好的耐腐蚀性能,适合用于航空航天领域的要求。
2. 汽车制造领域:铝合金挤压成型可以制造汽车车身结构件,如车门、车顶等。
铝合金材料具有优良的耐腐蚀性能和轻质化特点,可以减轻汽车重量,提高燃油效率。
3. 建筑领域:铝合金挤压成型可以制造建筑结构件,如窗框、门框等。
铝合金材料具有良好的耐候性和装饰性能,可以满足建筑领域对于外观和环境要求。
4. 电子电器领域:铝合金挤压成型可以制造电子电器外壳,如手机壳、笔记本电脑外壳等。
铝合金材料具有良好的导热性能和抗电磁干扰能力,可以保护电子元器件的安全运行。
挤压成型技术
4)挤压速度的影响。
5)摩擦条件的影响 挤压筒内表面的状态、润滑条件影响锭坯 与筒壁间的摩擦状况,从而会影响挤压力 大小。 6)挤压筒温度的影响 挤压筒预热适当们可以降低锭坯的冷却速 率,减小挤压力。 7)挤压温度的影响 金属在挤压时必须考虑适宜的挤压温度。
6.挤压时金属的流动
I为定径区 II为变形区 III区位未变形区 IV为死区
主要内容
• 挤压成型基础知识
• 铝型材挤压
1定义 挤压成型(Press Forming)是对放在模具模腔 (或挤压筒)内的的金属坯料施加强大的压力, 迫使金属坯料产生定向塑性变形,从挤压模的模 孔中挤出而获得所需断面形状、尺寸并具有一定 力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。
金属挤压示意图
2.挤压分类方法 2.1按金属塑变流动方向可以分为:
正挤压:挤压时,金属流动方向与凸模运动方向相同 反挤压:挤压时,金属流动方向与凸模运动方向相反 复合挤压:挤压时,坯料一部分金属流动方向与凸模运动方向相同, 另一部分则相反 径向挤压:挤压时,金属流动方向与凸模运动方向成90°
2.2按金属坯料的温度分类:
•
•
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。
2)加工率的影响。加工率越大,所需挤压力 越大。
3)锭坯长度的影响
长度越长,挤压过程越长,挤压终了时温度变化大,变形抗 力变大。正挤压时,要克服锭坯与挤压筒壁的摩擦力,故 挤压力增加,反挤压时,挤压力与锭坯长无关。
模具材料
表面处理及 零件质量影 润滑 响因素
1.设备的刚性 2.温度升高 3.模具弹性变形 1.温度 2.润滑 3.模具弹性变形
金属锻造挤压成型技术
金属锻造挤压成型技术金属锻造挤压成型技术是一种常用的金属加工方法,可以通过对金属材料施加压力,使其发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的零件。
本文将从金属锻造挤压成型技术的原理、应用领域以及发展前景等方面进行详细阐述。
金属锻造挤压成型技术的原理是通过对金属材料施加压力,使其在高温下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的零件。
在挤压过程中,金属材料经过预热后,被放置在模具中,然后通过挤压机施加压力,使金属材料受到挤压作用,从而在模具中形成所需形状的零件。
这种成型方法具有高精度、高效率和高质量的特点,可以满足各个工业领域对零件的要求。
金属锻造挤压成型技术广泛应用于汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域。
例如,在汽车制造领域,金属锻造挤压成型技术可以用于生产发动机缸体、曲轴、连杆等关键零部件,提高汽车的性能和可靠性。
在航空航天领域,金属锻造挤压成型技术可以用于生产飞机的机翼、机身等零部件,提高飞机的飞行性能和安全性。
在船舶制造领域,金属锻造挤压成型技术可以用于生产船体结构、螺旋桨等零部件,提高船舶的航行性能和稳定性。
在机械制造领域,金属锻造挤压成型技术可以用于生产各种机械零部件,提高机械设备的使用寿命和工作效率。
金属锻造挤压成型技术的发展前景非常广阔。
随着科学技术的不断进步,新材料和新工艺的引入,金属锻造挤压成型技术将会得到更广泛的应用。
例如,随着高温合金、复合材料等新材料的发展,金属锻造挤压成型技术可以应用于更高温度和更复杂形状的零部件制造。
同时,随着数控技术、模拟仿真技术等新工艺的应用,金属锻造挤压成型技术的生产效率和产品质量将得到进一步提高。
金属锻造挤压成型技术是一种重要的金属加工方法,具有广泛的应用领域和良好的发展前景。
随着科学技术的不断进步,金属锻造挤压成型技术将不断创新和发展,为各个工业领域提供更高质量和更高性能的零部件,推动工业制造的发展。
我们相信,在不久的将来,金属锻造挤压成型技术将成为工业制造的重要支撑和推动力量,为人类社会的发展做出更大的贡献。
机械制造中的机械挤压与成型技术
机械制造中的机械挤压与成型技术在机械制造领域中,机械挤压与成型技术是一种常用的加工方法,它通过将材料加热至可塑性状态后,通过外力施加及模具形状的控制,将材料挤压成所需形状的工件。
本文将从机械挤压技术和成型技术两个方面进行介绍与论述。
一、机械挤压技术机械挤压技术是利用挤压机来实现材料加工的一种方法。
首先,将金属材料加热至适宜的温度,使其处于可塑性状态;然后,在挤压机的压力作用下,将材料从模具的出料口挤出,通过模具的形状对材料进行变形,最终得到所需的工件。
机械挤压技术具有以下几个优点:1. 高效性:机械挤压能够在一次挤压过程中完成工件的成形,加工效率较高。
2. 材料利用率高:机械挤压过程中,材料几乎是完全填充在模具中,因此可以最大限度地利用材料,减少浪费。
3. 工艺性好:机械挤压过程中,由于材料的流动受到模具的限制,因此可以获得更好的工艺性,例如获得更高的密度和更好的表面质量。
二、成型技术成型技术是机械加工中常用的一种方法,它通过模具对材料进行加工,将材料变形成所需的形状。
在机械制造中,常用的成型技术包括冲压、锻压、塑性拉伸等。
1. 冲压技术:冲压技术是利用冲床将金属材料加工成所需形状的一种方法。
在冲压过程中,将金属片放置在模具中,然后通过冲床的压力,使模具对金属进行冲切、弯曲、拉伸等操作,最终得到所需的工件。
2. 锻压技术:锻压技术是利用锻压机将金属材料加工成所需形状的一种方法。
在锻压过程中,将金属放置在模具中,然后通过锻压机的压力,对金属进行挤压和变形操作,最终得到所需的工件。
3. 塑性拉伸技术:塑性拉伸技术是将金属材料加热至可塑性状态后,通过外力的施加,将材料拉伸成所需的形状。
塑性拉伸技术常用于生产薄壁的金属零件,如汽车车身等。
成型技术在机械制造中具有以下几个优势:1. 精度高:成型技术可以通过模具对材料进行精确的加工和控制,以获得所需形状的工件,具有较高的加工精度。
2. 工艺性强:成型技术可以通过调整模具形状和加工参数,获得不同形状和尺寸的工件,具有较好的工艺性。
粉末冶金挤压成型工艺
粉末冶金挤压成型工艺
嘿,朋友!今天咱们来聊聊粉末冶金挤压成型工艺这个挺有趣的事儿。
首先呢,原料准备是关键的第一步。
你得把那些粉末原料都收集好,这些粉末可是整个工艺的基础呀。
这一步看起来好像没什么难度,但是可别小瞧它哦!要是原料缺了点啥或者质量不好,那后面可就麻烦啦。
我自己就有过这样的经历,当时没太在意原料的质量,结果后面做出来的东西效果就不太理想呢。
然后就是混合添加剂的时候了。
把那些需要添加的东西和粉末原料混合起来,这个过程要尽量混合均匀哦。
这一步就像做蛋糕时搅拌面粉和其他配料一样,混合得越均匀,最后的成果就越好。
我通常会在这个环节多花点时间,仔仔细细地搅拌,确保没有哪一块粉末是被孤立起来的,没有和添加剂充分接触的。
接下来就是制坯啦。
这个环节要根据你想要的形状和尺寸来制作坯体哦。
这可有点像捏泥人,不过是按照一定的规则和要求来捏的。
在这一环节,你可以根据自己的设备选择不同的操作方式。
比如说,如果你的设备比较小,那可能就需要分几次来完成制坯;要是设备够大够先进,也许一次就能搞定啦。
这一步要特别小心哦!因为坯体的好坏直接影响到最后的成型产品呢。
最后就是脱模啦。
挤压完成后,要把成型的产品从模具里取出来。
这一步有时候可能会有点小麻烦,因为产品可能会紧紧地粘在模具上。
不过别担心,你可以用一些小技巧,比如轻轻敲打模具或者使用一些脱模剂之类的东西。
这一点真的很重要,我通常会再检查一次,真的,确认产品完整地从模具里脱出来了,没有破损或者变形。
挤压成型11111
挤压成型11111挤压成形技术(南昌航空⼤学航空制造学院南昌330063)孟维⾦摘要:挤压成形是最重要的压⼒加⼯技术之⼀。
本⽂综述了挤压成形技术的基本实现原理,简述了挤压成形⼯艺的发展历史及研究现状。
并介绍了⼏种先进的挤压成形技术,以及展望了挤压成形技术的发展前景。
关键字:挤压成形;等温挤压;静液挤压;半固态挤压1引⾔挤压成型[1](Press Forming)是对放在模具模腔(或挤压筒)内的的⾦属坯料施加强⼤的压⼒,迫使⾦属坯料产⽣定向塑性变形,从挤压模的模孔中挤出⽽获得所需断⾯形状、尺⼨并具有⼀定⼒学性能的零件或半成品的塑性加⼯⽅法。
挤压成形的成形原理如图1所⽰。
挤压是在专⽤挤压机上进⾏的,也可在经适当改进后的通⽤曲柄压⼒机或摩擦压⼒机上进⾏。
这种成形⽅法起初只⽤于⽣产⾦属型材,⾄20世纪50年代以来[5],逐步扩⼤到⽤来制造各种零件或⽑坯。
图1⾦属挤压⽅法⽰意图Figure1Sketch of metal extrusion method按挤压温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压;按⾦属从模孔中流出部分的运动⽅向与凸模运动⽅向的关系可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。
由于挤压处于三向压应⼒状态,可显著提⾼⾦属的塑性。
不仅塑性号的低碳钢,铝、铜合⾦可以挤压,⽽且塑性差的合⾦结构钢、不锈钢,甚⾄在⼀定变形量条件下某些⾼碳钢、轴承钢、以⾄⾼速钢也可以挤压成形[6]。
图2为挤压时⾦属的流动。
图2⾦属流动的四个阶段Figure2The four stages of metal flow⽤作少⽆切削⼯艺的⽅法主要是冷挤压,冷挤压件尺⼨精度IT7-IT6,表⾯粗糙度Ra值可达1.6-0.2µm,材料利⽤率可⾼达95%,并能提⾼机械性能[2]。
2挤压技术的发展与现状与其他技术塑性加⼯⽅法相⽐,挤压发出现较晚,⽽且初期发展⾮常缓慢,在很长⼀段时期内只对及中国软⾦属(铅和锡)进⾏挤压[3]。
约在1797年[4],英国⼈布拉曼设计出了世界上第⼀台⽤于铅挤压的机械式挤压机。
挤压成型的基本原理
挤压成型的基本原理挤压成型工艺是炭素制品成型生产常用的生产方法,它具有成型生产效率高,产品质量稳定、用途广的特点,是炭素生产企业,尤其是电极生产企业首选的成型生产设备之一。
适合生产圆柱形、长方形的产品生产;如炼钢用的石墨电极,化工防腐用的不透性石墨,核反应堆用的石墨。
一、作用力与反作用力既挤压力与摩擦力。
含有一定温度的糊料在挤压过程中,当受到外力作用时,糊料与糊料之间,糊料与挤压机料室的室壁,糊料与挤压机的出嘴存在着内外、上下的摩擦力。
根据力学的原理,这种摩擦力形成了对挤压力的反作用力。
正是这种反作用力致使糊料在挤压过程中形成阻力,致使糊料密实作用。
内摩擦力的大小取决于原料的特性、粒子的大小,粘结剂的性质、加入量;关键的是成型时的温度。
温度太高太低都不行,要根据具体情况【不同的挤压机】,具体时间【夏天、冬天】,制定自己在成型时的温度。
外摩擦力的大小与原料的性质,糊料的温度有关,关键的是料室与压嘴的结构形式、结构尺寸。
挤压机的设计者就是根据不同的挤压机,设计不同的料室与压嘴的收缩比,产生不同的压力,使产品达到最好效果。
1,挤压机压力的大小对成型产品的影响。
需要指出的是在一台设计优秀的挤压机使用过程中,原料的粒子、粘结剂、糊料的温度、挤压机料室的温度、压嘴的温度要精确制定,也有一个试制过程。
在试制过程中制定各种相匹配的数据,如果摩擦力太小,糊料受到的挤压力较小,成型后的产品就不能达到应有的体积密度;如果摩擦力太大,从而加大挤压机的压力,固然成型后的产品达到了理想的体积密度,也会致使成型后的产品产生裂纹,还会加大挤压机的负荷,产生设备故障。
2,内、外摩擦力的大小对成型产品的影响。
内、外摩擦力形成了对挤压力的反作用力,从而达到对产品的挤压成型,如果内、外摩擦力太小。
则挤压力达不到,成型产品的体积密度达不到,内部结构就有问题;如果内、外摩擦力太大将使挤压力加大,在提高成型产品体积密度的同时也使成型产品产生较大的内应力,使成型产品容易产生各种裂纹。
挤压成型工艺基本介绍
5 挤压成型工艺5.1 挤压概述定义:所谓挤压,就是对放在容器(挤压筒)内的金属锭坯从一端施加外力,强迫其从特定的模孔中流出,获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。
优点::(1 )具有最强烈的三向压应力状态;(2 )生产范围广,产品规格、品种多;(3 )生产灵活性大,适合小批量生产;(4 )产品尺寸精度高,表面质量好;(5 )设备投资少,厂房面积小;(6 )易实现自动化生产。
缺点:(1 )几何废料损失大;(2 )金属流动不均匀;(3 )挤压速度低,辅助时间长;(4 )工具损耗大,成本高。
适用范围:(1)品种规格繁多,批量小;(2)复杂断面,超薄、超厚、超不对)复杂断面,超薄、超厚、超不对称;(3)低塑性、脆性材料。
5.2挤压的基本方法及特点挤压的方法可按照不同的特征进行分类,有几十种。
最常见的有6种方法:正向挤压、反向挤压、侧向挤压、连续挤压、玻璃润滑挤压和静液挤压。
最基本的方法仍然是正向挤压(简称正挤压)和反向挤压(简称反挤压)。
如下所示为挤压的分类a.正向挤压b.方向挤压c.侧向挤压d.连续挤压e.玻璃润滑挤压f.静液挤压正向挤压:定义:金属的流动方向与挤压杆(挤压轴)的运动方向相同的挤压生产方法。
特征:变形金属与挤压筒壁之间有相对运动,二者之间有很大的滑动摩擦。
引起挤压力增大;使金属变形流动不均匀,导致组织性能不均匀;限制了挤压速度提高;加速工模具的磨损。
反向挤压:定义:金属的流动方向与挤压杆(或模子轴)的相对运动方向相反的挤压生产方法。
特征:变形金属与挤压筒壁之间无相对运动,二者之间无外摩擦。
特点:挤压力小;金属变形流动均匀;挤压速度快。
但制品表面较正挤压差;外接圆尺寸较小;设备造价较高;辅助时间较长。
5.3 热挤压、冷挤压、温挤压5.4 挤压设备、挤压模具及设计5.4.1 挤压设备按传动类型分液压和机械传动两大类。
(1)机械传动挤压机又分为统机械传动挤压机和现代机械传动挤压机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
挤压成形技术(南昌航空大学航空制造学院南昌330063)孟维金摘要:挤压成形是最重要的压力加工技术之一。
本文综述了挤压成形技术的基本实现原理,简述了挤压成形工艺的发展历史及研究现状。
并介绍了几种先进的挤压成形技术,以及展望了挤压成形技术的发展前景。
关键字:挤压成形;等温挤压;静液挤压;半固态挤压1引言挤压成型[1](Press Forming)是对放在模具模腔(或挤压筒)内的的金属坯料施加强大的压力,迫使金属坯料产生定向塑性变形,从挤压模的模孔中挤出而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。
挤压成形的成形原理如图1所示。
挤压是在专用挤压机上进行的,也可在经适当改进后的通用曲柄压力机或摩擦压力机上进行。
这种成形方法起初只用于生产金属型材,至20世纪50年代以来[5],逐步扩大到用来制造各种零件或毛坯。
图1金属挤压方法示意图Figure1Sketch of metal extrusion method按挤压温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压;按金属从模孔中流出部分的运动方向与凸模运动方向的关系可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。
由于挤压处于三向压应力状态,可显著提高金属的塑性。
不仅塑性号的低碳钢,铝、铜合金可以挤压,而且塑性差的合金结构钢、不锈钢,甚至在一定变形量条件下某些高碳钢、轴承钢、以至高速钢也可以挤压成形[6]。
图2为挤压时金属的流动。
图2金属流动的四个阶段Figure2The four stages of metal flow用作少无切削工艺的方法主要是冷挤压,冷挤压件尺寸精度IT7-IT6,表面粗糙度Ra值可达1.6-0.2µm,材料利用率可高达95%,并能提高机械性能[2]。
2挤压技术的发展与现状与其他技术塑性加工方法相比,挤压发出现较晚,而且初期发展非常缓慢,在很长一段时期内只对及中国软金属(铅和锡)进行挤压[3]。
约在1797年[4],英国人布拉曼设计出了世界上第一台用于铅挤压的机械式挤压机。
到19世纪末20世纪初,开始挤压较硬的有色金属。
由于在挤压钢材时需要很大的挤压力,在当时不能解决挤压钢用的模具材料、适合的润滑剂与大吨位的压力机等问题。
1910年出现了铝材挤压机,1927年出现了可移动挤压筒,并采用了电感应加热技术。
1930年欧洲出现了钢的热挤压,但由于润滑效果差,使制品缺陷多,模具寿命短,后来玻璃润滑剂的发明才使钢的挤压大范围地得到工业应用,而钢的冷挤压在1947年正式应用于民用工业。
在我国[5],建国前的冷挤压加工十分落后。
建国后,冷挤压技术得到了发展。
20世纪70年代末,国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的研究发展,初步形成了一支研究和应用冷挤压技术的队伍。
随着工业的高速发展[6],特别是汽车工业的飞速发展,已经发展出了多种现代挤压工艺。
科学技术的发展对挤压技术产生了重大影响,具体地说主要是计算机在工艺分析、模具设计、制造及工艺过程控制中的应用对了冷挤压技术产生的影响。
3影响挤压力的因素3.1金属坯料的影响3.1.1金属的变形抗力不同的材料有不同的化学成分及金相组织,因而有不同的强度极限及屈服极限。
强度极限和屈服极限越高,材料变形抗力越高。
理论和试验研究表明,挤压力随金属坯料的变形抗力的增加而线性地增加。
3.1.2坯料状态当坯料内部组织性能均匀时,所需地挤压力较小。
经均匀退火后的铸态坯料与未退火的坯料的挤压力更低。
挤压力还与挤压历史有关,一次挤压后的二次挤压的挤压力更高,这与第一次挤压后产生的加工硬化有关。
图3挤压力与锭坯长度的关系曲线Figure3Relation curve of extrusion and the length of the billet3.1.3坯料长度坯料长度越长,挤压过程越长,挤压终了时温度变化大,变形抗力变大。
正挤压时,要克服锭坯与挤压筒壁的摩擦力,故挤压力增加,反挤压时,挤压力与锭坯长无关。
图3为挤压力与坯料长度的关系曲线[7]。
3.2挤压速度的影响变形速度是通过变形抗力的变化来影响加压力的。
在较高速度下冷挤压时,工件的发热现象是比较严重的,挤压速度越高,工件的温度越高,提高了坯料的塑性;但另一方面,高的挤压速度也需要更高的起始挤压力。
图4曲线反映了挤压速度对挤压力的影响[8]。
图4挤压速度对挤压力的影响Figure4The influence of extrusion speed on extrusion3.3变形温度的影响变形温度对挤压力的影响是通过变形抗力的大小反应出来的。
一般地讲,随着变形温度的升高,坯料的变形抗力下降,挤压力也下降。
3.4摩擦条件的影响润滑在冷挤压成形中时极为关键的,如果没有合适的润滑剂,钢的冷挤压是很难实现的。
挤压筒内表面的状态、润滑条件影响坯料与筒壁间的摩擦状况,从而会影响挤压力大小。
4挤压工艺的应用4.1静液挤压一般挤压时,凸模直接施加作用于坯料,使其发生变形,在毛坯与凹模容器的侧壁存在着摩擦力。
静液挤压[11]是将凸模施加于液体,压力经过液体传给毛坯而促使其变形。
毛坯的侧表面侵在液体之中,在坯料的侧表面不存在摩擦阻力,因而使挤压力大为减小。
如图5,为静液挤压成形的原理简图。
图5静液挤压成形原理示意图Figure5Principle diagram of hydrostatic extrusion与常规变形工艺相比,静液挤压工艺具有独特的优越性,其主要的技术特点如下:①材料在静液挤压时处于三向压应力状态,而材料的塑性随着压应力的增强而增加,因而变形材料的塑性会因为静液挤压而得到提高,这对材料的变形十分有利。
②材料挤压变形时与挤压筒壁不直接接触,同时高压介质与材料润滑良好,摩擦力大大降低,材料的变形较为均匀,因而材料变形后在横纵向性能的均匀性较高。
③材料挤压变形时没有锻粗阶段,且毛坯与模具处于流体动力润滑状态,所以挤压变形时所受的摩擦力大大降低,对模具的磨损也较少,挤压出的制品表面光洁度较高。
④材料在挤压变形时所受的摩擦力较小,因而挤压力较通常的机械挤压力小,在同一挤压压力下,可以实现更大的挤压比。
⑤材料在静液挤压时,挤压速度快,成品尺寸精度高,加工范围较宽,挤压制品的长径比较高。
静液挤压工艺因其独特的技术特点,在将材料的强度提高的同时,保证材料有足够的塑性和韧性,因而在多种材料上得到广泛应用。
特别是难变形材料上,具有较明显的优势。
4.2等温挤压正挤压是金属材料挤压生产的主要方式,为了克服挤压过程中温度变化导致的产品组织性能变化,提高挤压速度,等温挤压[6]工艺越来越受到重视。
实现等温挤压的方法有坯料梯温加热/冷却、工模具控温、参数优化法、基于热力模型的速度控制、温度-速度在线检测闭环控制效果最好,但其实现难度较大,是等温挤压工艺的理想发展方向。
温度-速度闭环控制法是在挤压过程中在线测定模孔出口处产品温度的变化,将测定结果进行反馈,据此实时调整挤压速度,达到实现等温挤压的目的。
温度-速度闭环控制除可以获得出模孔处产品温度保持一定的效果之外,与普通的等速挤压相比,在许多情况下往往还因为挤压初期和中期的速度大幅度提高而显著缩短挤压时间,从而提高生产效率,但是,由于挤压机的速度响应频率、挤压机速度输出非线形等特点,往往难以获得理想的控制效果,因而开发多种方法联合控制的等温挤压技术受到企业关注。
4.3半固态挤压半固态挤压[10]成型是将制备好的具有特殊流变性的半固态金属浆料定量注入到敞开的模具型腔内,随后借助冲头的压力作用,使其强制充型、凝固、补缩并产生少量塑性变形,从而获得所需的零件或毛坯。
半固态挤压原理示意图见图6。
其工艺流程大体上可分为以下几步:1)半固态金属浆料制备;2)模具准备;3)半固态金属浆料定量浇注;4)合模充型;5)保压;6)卸压模;7)制件顶出。
图6半固态挤压原理示意图Figure6Principle diagram of semi-solid extrusion半固态挤压成型是在液态挤压成型工艺的基础上结合半固态成型技术思想而迅速发展起来的。
近些年来随着中国工业的迅速发展,零部件的生产数量越来越大,同时对这些部件的性能要求也越来越高,要求研究开发优质、高性能的制件,尤其是汽车和航空、航天工业,正向着轻量化、优能化、高性能、安全和低成本的方向发展,推动了半固态挤压成型的研究和开发。
5展望随着经济建设与高新技术的快速发展[9],金属挤压技术得到了快速发展。
近十年来,我国在金属挤压产量、高端产品开发、重型和超重型挤压设备的国产化和生产线建设等方面,取得了举世瞩目的成就,发展成为全球第一挤压生产大国。
未来金属挤压领域的主要发展方向,总体而言,可以概括为几个方面:一是挤压产品组织性能与形状尺寸的精确控制,实现高性能化与高质量化;二是高性能、难加工材料挤压工艺技术开发,支撑高新技术发展和重大工程建设;三是挤压生产的高效率化和低成本化,提高行业竞争力。
加强基础理论研究与工艺技术创新,是我国金属挤压领域可持续发展的根本保证。
参考文献:[1]家田召夫,田中康之.塑性加工,1982,23(261):965[2]刘静安,付启明编译.世界当代铝加工最新技术[1].长沙:中南工业大学出版社,1991[3]马怀宪主编.金属塑性加工--挤压、拉拔与管材冷轧.北京:冶金工业出版社,1991[4]杨长顺编著.冷挤压工艺实践.北京:国防工业出版社,1986[5]谢建新,刘静安编著.金属挤压理论与技术.北京:冶金工业出版社,2001.5[6]翟德梅主编.挤压工艺及模具.北京:化学工业出版社,2004.7[7]周兴鑫.热挤压黄铜管套管及模具.模具工业,1990(3)[8]成虹.冲压工艺与模具设计.北京:高等教育出版社,2002[9]谢建新.金属挤压技术的发展现状与趋势.中国材料进展,2013(5)[10]郭莉军,谭建波.半固态挤压成型的研究现状.河北工业技术2010(2)[11]胡俊等.静液挤压工艺的研究进展与应用.热加工工艺,2014(15)。