金属挤压与拉拔工艺学复习题DOC

金属挤压与拉拔工艺学复习题

一、名词解释

1脱皮挤压：在挤压过程中，把锭坯表层金属被挤压垫片切离而滞留在挤压筒内的挤压方法，称为脱皮挤压。

2正向挤压：挤压时金属制品的流出方向与挤压杆的运动方向相同的挤压方法，也称直接挤压。

3反向挤压：挤压时金属制品的流出方向与挤压杆的运动方向相反的挤压方法，也称间接挤压。

4侧向挤压：挤压时金属制品的流出方向与挤压杆的运动方向成直角的挤压方法，又称横向挤压。

5层状组织：所谓层状组织，也称片状组织，其特征是制品在折断后，呈现出与木质相似的断口，分层的断口表面凹凸不平，并带有布状裂纹，分层的方向与挤压制品轴向平行，是挤压制品的一种组织缺陷。

6挤压效应：挤压制品与其他加工制品（如轧制、拉伸和锻造等）经相同的热处理后前者的强度比后者高，而塑性比后者低。这一效应是挤压制品所特有的特征，故称挤压效应。 7挤压比：挤压比等于挤压筒的横截面积与制品的横截面积之比。

8挤压力：挤压力就是挤压杆通过垫片作用在被挤压锭坯上使金属从模孔流出来的压力。 9挤压应力：挤压力除以垫片的断面积，又称单位挤压力。

10拉拔：对金属坯料施以拉力，使之通过模孔以获得与模孔截面尺寸，形状相同的制品的塑性加工方法称之为拉拔。

11拉拔力：为实现拉拔过程，作用在模出口加工材料上的外力称为拉拔力。

12死区：挤压筒内存在的前端难变形区，即挤压筒和模子端面交界的角落处。

13模角：模角是指模的轴线与其工作端面间所构成的夹角。

14空拉：拉拔时管坯内部不放芯头即无芯头拉拔。通过模孔后管材外径减小，管壁发生变化（变厚、变薄、不变）的管材拉拔工艺。

15比周长：是指把型材假想分成几部分后，每部分面积上的外周长与该面积的比值。 16残余应力：外力撤销后，材料内部存在的平衡应力。

17延伸系数：0

110L L F F ==λ10F F 、分别为坯料和制品的面积；10L L 、分别为坯料和制品的长度。

18加工率（断面收缩率）：0

10F F F -=ε10F F 、分别为坯料和制品的面积。延伸系数与加工率的关系：λε1

1-=。

二、简答题

1如何实现脱皮挤压？

当挤压垫片比挤压筒的内径小2～4mm ，在挤压过程中即可实现脱皮。

2挤压速度与挤压流出速度有什么区别和联系？

区别：挤压速度是指挤压机主柱塞运动速度，也就是挤压杆与垫片前进的速度，挤压流出速度是指金属流出模孔的速度。联系：挤压速度与挤压流出速度的关系是挤流V V λ=，由此可

知，当挤压速度一定时，变形程度越大，流出速度就越大。

3什么是粗晶环？产生的机理是什么？危害是什么？

粗晶环是挤压制品周边上形成的环状粗大晶粒区域。

根据粗晶环出现的时间，可将其分为两类：

第一类是在挤压过程中即已形成的粗晶环，这类粗晶环形成的原因是由于模子形状约束与外摩擦的作用造成金属流动不均匀，外层金属所承受的变形程度比内层大，晶粒受到剧烈的剪切变形，晶格发生严重的畸变，从而使外层金属再结晶温度低，发生再结晶并长大，形成粗晶组织。

第二类粗晶环是在挤压制品的热处理过程中形成的，这类粗晶环的形成原因除与不均匀变形有关外，还与合金中含Mn、Cr等可提高再结晶温度的元素有关，并形成化合物阻止晶粒长大，因此挤压后的铝合金制品外层呈现细晶组织。在淬火加热时由于温度高，析出的第二相质点又重新溶解，使阻碍晶粒长大的作用消失，此时，一次再结晶的一些晶粒开始吞并周围的晶粒迅速长大，析出粗晶环。

（减少或消除粗晶环的最根本方法包括两个方面：①尽可能减少挤压时的不均匀变形②控制再结晶的进行。）

危害：使制品的力学性能降低。

4正向挤压实心棒材产生裂纹的原因是什么？如何消除？P39、40

裂纹的产生于金属在挤压时的受力情况有直接关系。由于外摩擦力的作用使坯料表面的流动受到阻碍，则产生金属的不均匀变形，在棒材内层金属流速大于外层金属流速，从而使外层金属受到拉副应力作用，在内层则受到压副应力作用。这种拉副应力的产生就会在挤压过程中助长裂纹的形成。当有裂纹发生时，在最尖的裂纹角落里发生了应力集中现象，因而更增加了裂纹的深度。

消除裂纹的措施：1.在允许的条件下采用润滑剂、锥模等来减小不均匀变形。2.采取合理的速度—温度规程，使金属在变形区内具有较高的塑性。一般说来挤压温度高，则挤压速度要慢；挤压温度低，则挤压速度适当增大。

5何谓挤压缩尾？有几种？产生的机理是什么？消除的措施是什么？P40～42

挤压缩尾也称挤压缩孔，是在挤压过程中铸锭表面的氧化物、油污脏物及其他表面缺陷进入制品内部或出现在制品的表皮层，而形成漏斗状、环状、半环状的气孔或疏松状态的缺陷。根据缩尾在制品中的分布位置可分为中心缩尾、环形缩尾、皮下缩尾三类。

减少挤压缩尾的措施：1.留压余，压余的厚度一般为锭坯直径的10%～30%。2.脱皮挤压。

3.控制工艺条件。

6挤压力的影响因素有哪些？

1.坯料长度：正向挤压：L增大，挤压力增大。反向挤压L的大小对挤压力无影响。

2.摩擦：外摩擦对挤压金属流动具有极大的影响。一般来讲，随着外摩擦增加，金属流动不均匀程度增加，金属与挤压筒、挤压模表面之间的摩擦阻力增加，从而使挤压力增加。

3.挤压温度：变形温度通过影响金属变形抗力而影响挤压力，随着温度的升高，变形抗力降低，挤压力降低。

4.变形程度：随着变形程度增大挤压力增加。

5.挤压速度：是通过对金属的变形抗力的变化来影响挤压力的。冷挤压时，挤压速度对挤压力的影响较小。热挤压时，通常随挤压速度增加，挤压力增加。（热挤压时，金属在变形过程中产生的硬化可以通过再结晶软化，但这需要充分的时间，当挤压速度增加时，软化来不及进行，导致变形抗力增加，使挤压力增加。）（变形速率增加，挤压前期：单位时间变形量增加，挤压力增大。挤压后期：产生变形热，温降慢，挤压力降低。）

6.模角：模角α由0°改变到90°之间，在45°-65°范围内挤压力最小。

7.挤压方式

7什么是拉拔配模？分为哪几类？