三、影响金属流动的因素
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2、工具与铸锭温度的影响
(1) 铸锭横断面上温度不均匀 a. 工具的冷却作用:采用筒温与锭温近似,以减少锭胚横断 面上的温度梯度,从而减低工具冷却作用对流动不均匀的影响, 减少和预防中心缩尾的产生。 b. 材料本身的导热性: 不同合金的导热系数不同; 导热性 好的金属传热系数高,沿锭坯径向上的温度分布与硬度分布较 均匀,故其流动更加均匀。
5. 变形程度的影响
一般要求λ≥10, λ为挤压比 λ≥10,λ大,变形均匀性好 λ<10,λ小,变形均匀性差
四、挤压时的典型流动类型
1.材料挤压时的流动模式,用网格法研究时有四类 S:变形区与死区均很小,只有在反挤压才能获得 A:变形区与死区比S稍大,金属流动均匀, 不产生中心与环形缩尾 在带润滑挤压或者冷挤压时可以得到A型流动 B:如果挤压筒壁和模子上的摩擦较大时,会获得B型流动。变形区 已扩展到整个铸锭体积,但在基本挤压阶段未发生边部材料向中心 流动,缩尾在后部出现。 C:当挤压筒壁和模子上的摩擦很大时,且锭坯内外温差有很明显 时,多半会产生此种流动。几乎不沿筒壁流动,边部流入中部,可 出现多种情况的缩尾。
发生非接触变形,出现制品横断面尺寸小于模孔尺寸 的现象. 当挤压比和挤压速度大的生产条件下,工作带内金属 具有产生细颈的可能 工作带短, 易导致制品外形不规整,尺寸小 合理挤压工艺, 工作带长度控制
(2) 挤压筒
根据制品形状设计筒的形状。根 据摩擦影响最小原则。
(3) 挤压垫
凹面垫可稍微增加金属流动的均匀性, 因为在填充挤压时锭坯外层的金属先 变形,从而部分的平衡了横断面上的 流速差。
(2) 材料相变的影响 某些合金在相变温度下产生相变,而不同合金的 相变形抗力是不同的,因此,在相变温度下挤压, 相变会对流动产生影响。一般来说,单相好于双 相或多相, (3) 材料的温度变化会改变摩擦条件 温度改变引起摩擦系数的改变 形成氧化膜:起润滑作用,降低摩擦系数,流动 更加均匀。(不同温度条件下,氧化膜润滑效果 不同) 磷脱氧铜,在650-900℃,表面氧化膜的效果较好。 温度升高与工具的粘结现象加剧
2. 实验验证 改变摩擦条件。正反挤压。
3、材料强度的影响
强度高的金属比强度低的金属流动均匀,同一金属,低温时 强度高,其流动要比高温时的均匀。
塑性变形过程中,强度较高的金属产生的变形热效应与摩擦
热效应较强烈。这种热量改变源自文库锭坯内的热量分布,从而使流动 变得较为均匀。此外,对较高强度的金属,外摩擦对流动的影响 相对要小些,流动也会较为均匀。
4. 工具的结构与形状
(1)
挤压模
模角α大,均匀性越差。 随着模角增大,死区大小和高 度增大,死区与流动金属间 的摩擦效果增加。
定径带锥角: 出现非接触变形 组合模:中心阻碍作用,金属流动均匀, 缩尾减小。
多孔模:改善几何对称。
挤压制品“细颈”现象
定义:挤压变形过程中,金属由变形区进入工作带时,
三、影响金属流动的因素
1. 摩擦的影响
(1) 铸锭与挤压筒间的摩擦作用 f大,死区hs大,流动不均匀,外层向中心流动形成挤压缩尾。 (2) 模具工作带的摩擦控制 工作带的长度不同,各部分金属流动速度也不同。 (3) 挤管材时穿孔针与铸锭间的摩擦的作用 中心受摩擦力和冷却作用,流动速度降低,流动均匀,缩尾短。