压力加工技术概述

压力加工技术概述

近十年来,由于工业的蓬勃发展,压力加工工艺规程大量地被采用着,为了完成这些工艺规程,又创造了大量的锻压机器,如自动机,机械化、自动化装置和自劫线。

随着现代化生产过程的出现,‘劳动生产率不断得到提高,这主要是依靠成批和大量生产零件,同时合理采用最先进的工艺规程和符和这些工艺规程要求的高效率机器与工具。

成批和大量生产机器和仪器,首先要使零件的结构符合机械化、自动化的要求，并要能最大限度地缩短这些零件的生产周期。生产经验证明,符合这些要求的大多是板料冲压件。如:在拖拉机制造部件中板料冲压件,占35~40%;汽车制造部件中占60~75%;电机制造部件中占60~70%;仪表制造部件中占70~75%;精密工业(打字机等)中占80~85%；日用品工亚中占95~98%。这些数据,不但说明板料冲压在许多重要工业部件中所占比重很大,而且不能想象,没有压力加工,会使这些部件作出一系列对工业发展有极其重要意义的产品来。这些教据同样也说明，压力加工对许多重要工业部件在提高劳动生产率上起着重要的作用。和切削加工比较,压力加工有下列优点:

1.生产率高。装有连续动作模具的自动机,在许多情况下,一分钟可以制造2500~3000个零件,而且这些零件并不需要再在金属切削机床上继续加工。

2.不需要技水水平很高的工人操作锻压机器,因为冲压工人的业务较简单,操作技术也容易掌握。.

3.材料损失少。例如采用锻压设备加工一百万吨轧制钢材,可以节约25~30万吨钢材，同时可以节省3千万个机床小时，节省1万台金属切削机床和将近3万个工人。

4.达到良好的互换性。因为现代化的压力加工方法能够使零件达到很高的精度，

几乎不再需要机床来加工了。一般冲压精度为4~5级，而精整、精压和冷减经的精度为2~3级。

5.生产系统实现专业化为了满足产量和质量的要求，往往把轧机分为大批量专业化轧机和小批量多品种轧机两类。前者为主要生产力量，采用专用设备及专用加工线进行生产，以利于提高产量、质量和降低成本。

6.采用自动控制不断提高产品精度计算机自动控制，大大提高了对钢材尺寸、形状和表面质量的控制精度。例如，能使厚5mm以下的热轧宽带钢的厚度精度控制到±0.025 mm，冷轧带钢厚度精度控制到±0.004mm，使带钢宽度公差控制到5mm；能使盘重 4.4t的线材直径精度控制在0.1mm以内；冷加工钢管外径偏差达±0.05 mm，壁厚偏差±0.01 mm，表面特性达到极光表面的镜状光泽面。

7.发展合金钢种与控制轧制工艺以提高钢材性能利用锰、硅、铌、钛、钒等微量合金元素生产低合金钢种，配合控制轧制或形变热处理工艺，可以显著提高钢材性能，延长使用寿命。近年来，由于工业发展的需要，对石油钻采用管、造船钢板、深冲钢板和硅钢片等生产技术的提高特别注意，所以，在这方面取得的进步也特别显著。

8.不断扩大钢材品种规格及增加板带钢和钢管的产品比重钢材品种规格已达数万种以上。现已能生产1200×530h型钢、78kg/m重轨、直径1.6m以上的管材、宽达5m以上的钢板、薄至0.1mm以下的镀锡板等。各种特殊断面及变断面钢材、各种镀层、复层及涂层钢材都有很大的发展。在钢材总产量中，板带钢和钢管产量所占比重不断增加，尤其是板带钢更为突出。在工业发达的国家里板带钢占钢材产量的50%~65%，美国则达66%以上。

9.连铸钢坯取代初轧钢坯采用连铸钢坯可有提高成材率、简化工艺过程、降低生

产成本等许多优点，故近年来得到较迅速的发展。一些工业发达的国家，如日本1978年连铸钢坯约占钢坯总量的46%，近年来仍在不断发展。各国对于直接采用连铸钢坯轧管及连铸钢坯穿孔的新工艺也极为重视。压力铸坯在不少中、小型企业已开始得到应用和发展。

10.大力发展新工艺、新技术，节省能源和金属消耗，降低生产成本近年来很多新工艺、新技术，例如钢锭的“液芯加热和轧制”、初轧坯不经再加热的“直接轧制”、薄板的“不对称轧制”及其他高效钢材轧制等正在得到积极试验和推广。有的工厂还开始进行连铸连轧、液态铸轧，甚至进行钢锭直接轧制成品的试验。这些都可大大节省能源消耗、提高成材率。

采用压力加工工艺的范围不限于机器制造部件和仪表制造部件。在化学工业中,也广.泛地采用着橡胶硫化压力机、传送带用压力机、冲压艳缘材料压力机。特别广泛采用的是塑料制品压力机和热熔塑料自动机。

在木材加工和家具制造业中,也广泛地使用压力机来制造木屑末璧板,制造胶合板,制造木套和轴互。此外,人们还使用压力机来做家俱的胶合工作等等。

( 1 ) 正向挤压方法，被应用的历史悠久，正向挤压技术已完全成熟，目前反向挤压法，越来越引起了专家及业内人士的重视。目前，西安重型机械研究所为某加工企业研究设计了一台31.SMN反向挤压机，这是国内第一台自主开发设计的反向挤压机。在未来反向挤压设备的应用和开发，将得到更大的发展。

(2 ) 电子计算机将在挤压生产的管理、生产工艺过程、产品质量控制、提高生产效率、减少金属损耗、降低能源消耗和生产成本等方面发挥越来越重要的作用。

(3 ) 挤压机的外围配套设备性能将进一步提高，后部设备的控制将并入主机控制系统，操作采用触摸屏人机对话方式有被普遍应用的趋势。挤压机工技术正处于一

个方兴未艾的时代。金属挤压机将伴随挤压技术的进步而不断发展，开发空间很大，前景广阔。 6．国外挤压新枝术 6．1 长锭加热

欧美国家中小型挤压生产线多采用长锭加热，热坯剪切生产方式。采用热坯剪，在挤压生产中根据不同规格的型材所需的铸锭长度设定剪切长度，一根长锭剪切剩下的短锭可与下一长锭相接剪切成所需的铸锭长度，因此，剪切不产生废料，提高了成品率，也减少了锯屑量。生产中可根据切定尺的要求确定合理的锭长，随时调整铸锭长度，从而提高了成品率。 6．2 等温挤压

在挤压过程中，为提高生产能力，往往希望在接近临界挤压速度下生产，而在实际生产中往往采用较保守的挤压速度。挤压过程中由于铸锭与挤压筒的摩擦和挤压变形产生的热量使挤压材的温度越来越高，挤压材前后温度相差较大，导致型材沿长度方向组织性能不均匀，在挤压中后期如果挤压速度太高时型材表面容易出现裂纹。为防止这种温升，提出了在挤压过程中使挤压材出模口温度始终保持一致的等温挤压方法。等温挤压法尤其适合于临界挤压速度低的2000、7000和部分5000系等硬铝合金的生产。对挤压速度较高的软合金，通常挤压机通常采取铸锭梯温加热或梯度冷却和挤压减速控制等方法模拟等温挤压。

铸锭梯温加热是根据挤压过程中挤压材前后温差而确定铸锭的加热温度梯度。