挤压成型技术

挤压成型技术第1页，共32页，2023年，2月20日，星期一主要内容挤压成型基础知识铝型材挤压第2页，共32页，2023年，2月20日，星期一1定义挤压成型（PressForming）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。第3页，共32页，2023年，2月20日，星期一第4页，共32页，2023年，2月20日，星期一第5页，共32页，2023年，2月20日，星期一第6页，共32页，2023年，2月20日，星期一金属挤压示意图第7页，共32页，2023年，2月20日，星期一2.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°第8页，共32页，2023年，2月20日，星期一2.2按金属坯料的温度分类：第9页，共32页，2023年，2月20日，星期一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.氧化第10页，共32页，2023年，2月20日，星期一3.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。第11页，共32页，2023年，2月20日，星期一4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。第12页，共32页，2023年，2月20日，星期一第13页，共32页，2023年，2月20日，星期一5.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。

第14页，共32页，2023年，2月20日，星期一2）加工率的影响。加工率越大，所需挤压力越大。第15页，共32页，2023年，2月20日，星期一3）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。第16页，共32页，2023年，2月20日，星期一4）挤压速度的影响。第17页，共32页，2023年，2月20日，星期一5）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。第18页，共32页，2023年，2月20日，星期一6.挤压时金属的流动第19页，共32页，2023年，2月20日，星期一I为定径区II为变形区III区位未变形区IV为死区第20页，共32页，2023年，2月20日，星期一7.挤压件常见缺陷表面折叠表面折缝缩孔裂纹第21页，共32页，2023年，2月20日，星期一

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。

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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。第23页，共32页，2023年，2月20日，星期一

2）等温挤压

3）连续挤压

4）轧挤法第24页，共32页，2023年，2月20日，星期一9.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第25页，共32页，2023年，2月20日，星期一铝型材挤压技术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。第26页，共32页，2023年，2月20日，星期一铝型材挤压模具第27页，共32页，2023年，2月20日，星期一第28页，共32页，2023年，2月20日，星期一产品：第29页，共32页，2023年，2月20日，星期一发展趋势：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第30页，共32页，2023年，2月20日，星期一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