挤压成型技术

挤压成型技术

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：

模具材料表面处理及

润滑零件质量影响因素

冷挤压高强度，高硬度，

高韧性，高耐磨

性，耐热性

表面磷化处理，

氟化石蜡油、肥

皂油和二硫化钼

混合液润滑处理

1.设备的刚性

2.温度升高

3.模具弹性变形

温挤压有足够的硬度，

强度，韧性，抗

磨损，耐疲劳润滑剂具有一定

热稳定和绝热性

1.温度

2.润滑

3.模具弹性变形

热挤压高温抗变形能力，

高温耐磨性，抗

热疲劳能力，抗

回火能力，良好

加工性

润滑剂应具有耐

压、耐热、不分

解变质性能，无

腐蚀作用

1.温度变化

2.

挤压件断面形状

3.润滑条件

4.氧

化

3.挤压条件

1）使金属处于三向压应力状态；

2）建立足够的应力值，使金属能够产生塑性变形；

3）有能使金属流出的孔或间隙，提供一个阻力最小的方向。

4工艺特点：

•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。

•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。•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。

•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。

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。

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

7.挤压件常见缺陷•表面折叠

•表面折缝

•缩孔

•裂纹

8.挤压新工艺

1）静液挤压

采用高压液体代替了通常的挤压轴的直接作用，将锭坯从模具中基础形成制品的加工方法。

静液挤压不仅适用于脆性金属，也适用于铜、铝等塑性良好的金属，冷的和预热的锭坯都可以挤压。具有良好的润滑条件和均匀的金属流动性，特别适合于形状复杂、尺寸精度及表面质量要求高的异型管材的成形。

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

9.挤压生产流程

1）铝合金挤压车间生产流程锭坯加热

挤压切断毛坯

车皮镗孔

取样切头二次挤压

矫直淬火

退火矫直

取样人工时效

包装入库检查验收检查验收检查验收检查验收

包装入库

包装入库包装入库

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。

铝型材挤压模具

产品：

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

金属挤压机的类型选择机械压力机液压机

行程次数行程次数高，生产率高，无

法调节行程次数一定范围内任意调节行程次数

行程长度行程长度长，可任意调节

压力大小根据行程位置不同可改变压

力整个行程中可得到相同的压力，保持最高压力

过载保护装置可靠性不高有安全阀作为过载保护装置，

安全可靠

维修与保养相对较低易漏损，需经常更换密封装

置，维修费用高