1.挤压力

挤压力是决定凹模强度和选择挤压机公称压力的主要因素。挤压力的大小与凸模的加压面积、坯料在挤压温度时的机械性能、变形程度、模具形状、润滑效果等因素有关。在冷挤压硬铝、铜等材料时,单位面积挤压力一般在1000N/cm2以下;冷挤压碳钢和合金钢时一般都在1000N/cm2以上,高的可达2500～3000N/cm2。

2.挤压模具

因为单位面积挤压力很大,凹模大多采用2～3层预应力结构,以提高其强度和刚度。延长模具寿命是降低挤压加工成本的重要因素。模具可能由于凹模纵裂或成形型腔和型孔的磨损,使挤压件的尺寸和形状误差超过允许值。前者通过正确的设计和制造可以避免,后者靠正确选择模具材料及其热处理和表面处理工艺、正确决定挤压工艺和润滑等措施来加以减缓,以延长其使用寿命。

3.挤压坯

冷挤压硬铝、铜和钢等时,为降低材料的硬度、变形抗力和提高塑性,需要先对坯料进行软化退火处理。热挤压则不需要经过退火处理。

4.润滑和表面处理

为降低挤压力和模具的磨损率,并防止金属坯料与模具面的热胶合,挤压时必须有良好的润滑。为使润滑油脂在高压下不被挤出,必须对坯料表面进行减摩和润滑处理。最常用的方法是：先进行磷化,以形成粗糙多孔的磷酸盐表层,再以皂质材料(如硬脂酸锌、硬脂酸钠)涂覆表层并使其充满孔隙中。挤压时,磷化层不断地放出皂料而起有效的润滑作用。温挤压和热挤压因温度高,不适宜用磷化-皂化润滑,一般采用玻璃粉(高温时熔融、二硫化钼、石墨等配成的油剂)润滑。

5.挤压变形程度

常以坯料变形前后的断面面积缩减率来表示。

1)坯料在一次变形过程中不出现裂纹的极限变形程度称为允许变形程度。在冷态正挤压时,低碳钢的允许变形程度在75%以上,而硬铝、紫铜、黄铜等则可达90%以上,反挤压时均略低。

2)在热态下,允许变形程度可大大提高,提高的幅度随温度的升高而增大。

3)变形程度大,所需的挤压力也大,模具的磨损加快,且容易损坏,故一般不采用允许变形程度的极限值,如在冷挤碳钢时采用变形极限值的60%作为一次变形的允许程度。(www.daowen.com)

4)假如从坯料到成品的总变形程度很大,则分为几个挤压道次逐步成形。冷挤压时,在各道次之间需要进行工序间的软化退火。热挤压和温挤压的允许变形程度较大,有利于降低挤压力和减少挤压道次。

参考文献

1.彭大暑.金属塑性加工原理.中南大学出版社,2004

2.王占学.塑性加工金属学.冶金工业出版社,2007

3.谢建新.金属挤压理论与技术.冶金工业出版社,2001

4.王廷溥,齐克敏.金属塑性加工学：轧制理论与工艺.冶金工业出版社,2001

思考题

1.锻造与铸造在工艺上有何相同与不同?

2.我们常见的“打铁”技术属于哪种塑性变形加工方法?

3.试分析铁路钢轨应该采用哪种工艺进行生产。

4.挤压的方法有几种?挤压产品有哪些?