根據擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)金屬的(de)應力應變(bian)狀態、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)方(fang)向(xiang)、潤滑狀態、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速度、工模具的(de)種類(lei)和(he)結構(gou)、坯料的(de)形狀或(huo)數目、制品的(de)形狀或(huo)數目等的(de)不同,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法(fa)也不同。各種分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法(fa)如圖1-1所示。這些(xie)分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法(fa)并(bing)非一(yi)成不變(bian),許多分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法(fa)可(ke)以作為(wei)另一(yi)種分(fen)(fen)(fen)類(lei)方(fang)法(fa)的(de)細分(fen)(fen)(fen)。例如,當按照擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)方(fang)向(xiang)來分(fen)(fen)(fen)時(shi),一(yi)般(ban)認(ren)為(wei)有正向(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)、反向(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)、側向(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)三種,而正向(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)、反向(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)又可(ke)以按照變(bian)形特(te)征(zheng)進一(yi)步分(fen)(fen)(fen)為(wei)平(ping)面變(bian)形擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)、軸對稱變(bian)形擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)、一(yi)般(ban)三維變(bian)形擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)等。
一、擠壓加工的(de)特(te)點(dian)
1. 提高金屬的變形(xing)能(neng)力
金屬在擠(ji)壓變(bian)形(xing)區(qu)處于強烈的(de)(de)三向壓應力狀態,可以充(chong)分(fen)發揮其塑性,獲得(de)大變(bian)形(xing)量。例如,純鋁的(de)(de)擠(ji)壓比(bi)(擠(ji)壓筒斷面(mian)積與制(zhi)品斷面(mian)積之比(bi))可以達(da)(da)到500,純銅(tong)的(de)(de)擠(ji)壓比(bi)可達(da)(da)400,鋼的(de)(de)擠(ji)壓比(bi)可達(da)(da)40~50.對于一些采用(yong)軋制(zhi)、鍛壓等方法(fa)加工(gong)困難乃至不(bu)能加工(gong)的(de)(de)低塑性難變(bian)形(xing)金屬和合金,甚(shen)至有如鑄(zhu)鐵一類脆性材料,也可以采用(yong)擠(ji)壓法(fa)進行加工(gong)。
2. 制品(pin)綜合(he)質量高
擠(ji)壓(ya)變形可以(yi)改善金(jin)(jin)屬材(cai)料的(de)(de)組(zu)織,提高其(qi)力學性能,特別(bie)是對(dui)于(yu)一些(xie)具有(you)擠(ji)壓(ya)效應的(de)(de)鋁合金(jin)(jin),其(qi)擠(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)在(zai)淬火后時效,縱(zong)向(擠(ji)壓(ya)方(fang)向)力學性能遠高于(yu)其(qi)他加(jia)工方(fang)法(fa)生產的(de)(de)同類產品(pin)。對(dui)于(yu)某(mou)些(xie)需要采(cai)用軋制(zhi)、鍛造進(jin)(jin)行加(jia)工的(de)(de)材(cai)料,例(li)如鈦合金(jin)(jin)、LF6、LC4、MB15鍛件,擠(ji)壓(ya)法(fa)還(huan)常被用作(zuo)鑄錠的(de)(de)開(kai)坯,以(yi)改善材(cai)料的(de)(de)組(zu)織,提高其(qi)塑性。與軋制(zhi)、鍛造等加(jia)工方(fang)法(fa)相比,擠(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)的(de)(de)尺寸(cun)精度(du)高、表面質量好。隨(sui)著擠(ji)壓(ya)技術的(de)(de)進(jin)(jin)步、工藝水平的(de)(de)提高和模(mo)具設計(ji)與制(zhi)造技術的(de)(de)進(jin)(jin)步,現已可以(yi)生產壁(bi)厚0.3~0.5mm、尺寸(cun)精度(du)達±(0.05~0.1)mm的(de)(de)超小型高精密(mi)空(kong)心型材(cai)。
3. 產品范圍廣
擠(ji)壓加工不但(dan)可(ke)以生(sheng)產斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)形狀(zhuang)簡單(dan)的(de)(de)管、棒(bang)、線材(cai),而且(qie)還(huan)可(ke)以生(sheng)產斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)形狀(zhuang)非(fei)常復雜的(de)(de)實心(xin)和(he)空心(xin)型(xing)(xing)材(cai)、制品(pin)(pin)斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)沿長度(du)方向分階段變化的(de)(de)和(he)逐漸變化的(de)(de)變斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)型(xing)(xing)材(cai),其中(zhong)許多(duo)斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)形狀(zhuang)的(de)(de)制品(pin)(pin)是其他塑性加工方法(fa)所無(wu)法(fa)成型(xing)(xing)的(de)(de)。擠(ji)壓制品(pin)(pin)的(de)(de)尺寸范圍也非(fei)常廣,如從斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)外(wai)接圓直徑達500~1000mm的(de)(de)超大型(xing)(xing)管材(cai),到斷(duan)(duan)(duan)(duan)面(mian)尺寸有如火柴棒(bang)大小的(de)(de)超小型(xing)(xing)精(jing)密型(xing)(xing)材(cai)。
4. 生產(chan)靈活性大(da)
擠壓加工(gong)具(ju)(ju)有很大的靈活性,只(zhi)需要更(geng)換模(mo)具(ju)(ju)就可以擠壓成型。在同一臺設備上生產形狀(zhuang)、尺寸規格和品種不同的產品,且更(geng)換模(mo)具(ju)(ju)的操作簡單方便、費時(shi)少(shao)、效率高。
5. 工藝流程(cheng)簡(jian)單、設備投資少
相對于穿孔軋制、孔型(xing)軋制等(deng)(deng)管材與型(xing)材生(sheng)產工藝,擠(ji)壓(ya)生(sheng)產具有工藝流程(cheng)短、設備數量與投資少等(deng)(deng)優(you)點。
二、擠壓加工的缺點
1. 制品組織性能不(bu)均勻
由于擠(ji)(ji)(ji)壓時金(jin)屬(shu)的(de)(de)流(liu)動(dong)不均(jun)勻(在無(wu)潤滑正向擠(ji)(ji)(ji)壓時尤為(wei)嚴(yan)重),致使擠(ji)(ji)(ji)壓制(zhi)品存(cun)在表層與中心(xin)、頭部(bu)與尾(wei)部(bu)的(de)(de)組織性能不均(jun)勻的(de)(de)現象。特別(bie)是LD2、LD5、LD7等合(he)金(jin)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓制(zhi)品,在熱處(chu)理后表層晶粒顯著粗(cu)化,形成一定程度的(de)(de)粗(cu)晶環,嚴(yan)重影(ying)響制(zhi)品的(de)(de)使用性能。
2. 擠壓工模具的工作條件惡劣、工模具耗(hao)損(sun)大
擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)坯(pi)料處于近似密閉狀態(tai),三(san)向壓(ya)力高,因(yin)而模(mo)具(ju)需(xu)要承受很高的壓(ya)力作用。同時(shi)(shi),熱擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)工模(mo)具(ju)通(tong)常還要受到高溫(wen)、高摩擦(ca)作用,從而大大影響(xiang)模(mo)具(ju)的強度和使用壽命。
3. 生產效率較低
除近年來發展(zhan)的(de)(de)(de)連(lian)續擠壓法外,常(chang)規的(de)(de)(de)各種擠壓方法均(jun)不能實現連(lian)續生產。一般情況(kuang)下,擠壓速度(du)(這里指制(zhi)品的(de)(de)(de)流出速度(du))遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)低(di)于軋(ya)制(zhi)速度(du),且擠壓生產的(de)(de)(de)幾(ji)何廢料損(sun)失大(da),成品率較(jiao)低(di)。