【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱采用電阻爐加熱。167。 加熱溫度熱擠壓指在再結(jié)晶溫度以上加熱，加熱溫度的高低對(duì)擠壓過程有較大的影響。其一，擠壓溫度的高低對(duì)擠壓力有較大的影響，加熱溫度低時(shí)擠壓力較大，加熱溫度高時(shí)擠壓力較小。因此，在滿足一定條件下宜采用較高的加熱溫度。其二，加熱溫度過高時(shí)容易出現(xiàn)氧化，過熱，過燒等一系列缺陷。本次擠壓坯料是銅，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般采用770℃加熱。167。熱擠壓時(shí)，坯料處于700℃以上，任何適應(yīng)于冷擠壓的潤(rùn)滑劑都會(huì)在如此高溫下發(fā)生分解，不僅不能起到潤(rùn)滑作用，還會(huì)因其性質(zhì)的改變而增加表面與模具的摩擦力。在高溫下理想的潤(rùn)滑劑應(yīng)具備以下條件：一、潤(rùn)滑劑應(yīng)具有良好的耐壓性能，在高壓力下作用下，潤(rùn)滑膜仍能吸附在表面上，保持潤(rùn)滑效果。二、應(yīng)具有良好的耐熱性，熱擠壓的潤(rùn)滑劑在使用時(shí)應(yīng)不分解，不變質(zhì)。三、為了降低模具溫度，熱擠壓用的的潤(rùn)滑劑在使用時(shí)不僅有潤(rùn)滑作用，還要有冷卻模具的作用。四、潤(rùn)滑劑不應(yīng)對(duì)金屬和模具由腐蝕作用。五、潤(rùn)滑劑應(yīng)對(duì)人體無毒，不污染環(huán)境。六、潤(rùn)滑劑要求使用時(shí)，清理方便，來源豐富，價(jià)格便宜等。目前，常用的潤(rùn)滑劑主要有以石墨為主要潤(rùn)滑成分的各類石墨潤(rùn)滑劑，以及以玻璃為主要成分的比例潤(rùn)滑劑。玻璃是一種非晶態(tài)固體材料，它在高溫下是一種流體，沒有固定的熔點(diǎn)；玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)小，在工作溫度下玻璃是一種熔體潤(rùn)滑劑，當(dāng)玻璃與高溫坯料接觸時(shí)，它可以在工具和坯料接觸面間形成液體薄膜，達(dá)到隔開兩接觸表面的目的，從而起到潤(rùn)滑和絕熱的作用；玻璃的粘度隨溫度上升而減小，并具有可逆性，玻璃成分不同，粘度溫度特性不同，因此可根據(jù)金屬熱加工工藝的特點(diǎn)，選用或設(shè)計(jì)合適的玻璃成分和粒度。熱擠壓工藝用玻璃潤(rùn)滑劑具有以下特點(diǎn)：一、在金屬變形過程中具有良好的延展性和耐壓性。二、導(dǎo)熱系數(shù)小。當(dāng)高溫下熔化時(shí)，玻璃包圍在坯料表面形成一層熔融狀態(tài)的致密膜層，坯料與模具不直接接觸，減少坯料表面溫降和工模具的溫升，起到絕熱作用，既改善金屬的塑性又提高工模具的使用壽命。三、潤(rùn)滑性能好(～)。潤(rùn)滑劑能在整個(gè)擠壓過程中存在于金屬與工模具之間，形成有一定高溫粘度的潤(rùn)滑膜層，并具有小的摩擦系數(shù)。四、玻璃潤(rùn)滑劑對(duì)變形金屬具有很好的浸潤(rùn)性（粘附性）和結(jié)合力，潤(rùn)滑膜層具有較強(qiáng)的自愈功能。五、玻璃潤(rùn)滑劑對(duì)金屬具有化學(xué)惰性：在整個(gè)熱歷程中不對(duì)金屬表面造成化學(xué)腐蝕。六、環(huán)保型：對(duì)環(huán)境和人體無毒無害。七、 玻璃的適用溫度范圍廣，從450℃～2200℃的工作溫度范圍都可選用。石墨潤(rùn)滑劑 石墨潤(rùn)滑劑為片狀石墨與機(jī)油、焦油或油脂等混合成的涂料，能比較容易地涂敷在工具和坯料的表面上，由于片狀石墨剪切強(qiáng)度和硬度較低，石墨片吸附氣體形成潤(rùn)滑膜，因而能產(chǎn)生良好的潤(rùn)滑作用。當(dāng)坯料表面具有氧化鐵皮的情況下，其潤(rùn)滑效果較玻璃潤(rùn)滑好。缺點(diǎn)是：一、導(dǎo)熱系數(shù)較大，隔熱差，工模具溫升大，磨損快，擠壓長(zhǎng)產(chǎn)品困難。二、往往會(huì)使環(huán)境污染。 上述分析表明 ，目前，熱擠壓工況下常用石墨作為潤(rùn)滑劑，其一是石墨具有高溫穩(wěn)定性，其二是石墨易形成薄的隔離層并在模具表面有較好的吸附能力。玻璃粉作為高溫潤(rùn)滑劑具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因工藝操作十分不便，實(shí)際生產(chǎn)中很少使用?？梢詫⑹龀伤畡?rùn)滑劑，刷涂與坯料表面。第四章 變形量和擠壓力熱擠壓力的計(jì)算方法與冷擠壓力的計(jì)算一樣，也可分為理論計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法和圖算法等。熱擠壓力除了受變形速度、潤(rùn)滑條件、模具結(jié)構(gòu)和擠壓件的形狀等因素有關(guān)外，成形溫度對(duì)擠壓力的影響非常大。167。 影響擠壓力主要因素在擠壓過程中，影響擠壓力的主要因素有：一、材料性質(zhì)。被擠壓材料的化學(xué)成分，組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能對(duì)單位擠壓力的影響很大，是決定單位擠壓力的基本因素。例如含碳量越高的鋼材，變形抗力大，不利于擠壓；擠壓前，對(duì)毛坯進(jìn)行軟化處理可以降低變形抗力等。二、擠壓前的變形方式。對(duì)于同種金屬材料來說，擠壓變形方式不同，所需的單位擠壓力也不同。三、擠壓的變形程度大小。四、模具的幾何形狀。擠壓模的的凸模和凹模形狀，對(duì)單位擠壓力由很大影響。模具幾何形狀設(shè)計(jì)的合理，意識(shí)毛坯在型腔中流動(dòng)，可以改善摩擦情況，減少金屬流動(dòng)阻力，不僅能顯著提高模具的使用壽命，而且能減小單位擠壓力。五、擠壓毛坯的相對(duì)高度。毛坯高度的變化，影響到毛坯與凸模真實(shí)接觸率的改變，進(jìn)而影響到摩擦阻力的變化，因此，毛坯的高度對(duì)單位擠壓力也有一定影響。六、潤(rùn)滑狀態(tài)。潤(rùn)滑狀態(tài)對(duì)降低單位擠壓力影響較大，良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，介意使其真實(shí)接觸面積率大大減小，摩擦阻力也大大減小，因此單位擠壓力較低。七、加熱溫度。熱擠壓的加熱溫度對(duì)擠壓力的影響非常大。熱擠壓與冷擠壓相比做大的不同就在于加熱溫度的不同，熱擠壓高的加熱溫度最大的目的就在于降低擠壓力，因此溫度越高擠壓力越低。167。 變形程度每道熱加油能擠出合格產(chǎn)品的最大變形程度稱為許用變形程度。在保證產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命的前提下，按照使冷擠壓工序數(shù)減小到最低限度的原則來選用熱擠壓的變形程度。 采用熱擠壓成型工藝，需要驗(yàn)證材料的擠壓許用變形程度，許用變形程度用斷面收縮率ε來表示。兩次擠壓的過程中毛坯的變形程度為ε1和ε2 ，經(jīng)計(jì)算得： ε1=(A0A1)/A 0=[1292/(1292732 )/4]/1292/4=％ε2=(A3A4)/A3[(1282742)/(12921122)/4]/(1282742)/4=63％經(jīng)試驗(yàn)完全滿足要求。 167。 擠壓力熱擠壓力即熱擠壓變形所需要的作用力。它是設(shè)計(jì)模具，選擇設(shè)備的依據(jù)，并可衡量熱擠壓變形的難易程度。必須對(duì)熱擠壓的單位擠壓力和總變形力進(jìn)行計(jì)算，以便為設(shè)計(jì)熱擠壓模具和選用設(shè)備提供依據(jù)。本次設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)公式法和圖算法兩種方法計(jì)算。1）經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算擠壓力：經(jīng)驗(yàn)公式如下： F=K[8+1／(D／d1)]d2 σb 公式41式中F― 反擠壓時(shí)的擠壓力 K—校正系數(shù)(根據(jù)試驗(yàn)情況而定) d—反擠壓模凸模直徑，mm D—反擠壓模凹模直徑，mm σb—擠壓終了溫度時(shí)金屬材料的強(qiáng)度極限，MPa 第一工序：d=73mm，D=129mm，終擠溫度700℃?！鏁r(shí)的強(qiáng)度極限為115MP ，此時(shí)D=129mm，d=73mm，則第一工序擠壓力F為:F=[8+l/(D/d1)]d2σb=[8+1/(129/731)]732115= 第二工序：第二工序采用新的模具結(jié)構(gòu)，壓力計(jì)算 采用新的計(jì)算公式： F=K{8+1/[D/(d2d1)1}(d22－d12)σb 公式42式中F反擠壓的擠壓力 K—校正系數(shù)(根據(jù)試驗(yàn)情況而定) d2—組合式凸模的固定部分 d1—組合式凸模的活動(dòng)部分 D—反擠壓模凹模直徑，mm σb —擠壓終了溫度時(shí)金屬材料的強(qiáng)度極限，MPa?！鏁r(shí)的強(qiáng)度極限為115MPa。此時(shí)的校正系數(shù)K=，D=129mm，d2 =112mm，d1=73mm。F=K{8+1/[D/(d2d1)1(d22d12)σb={8+1/[129/(11273)1]}(1122－732)115=2799420N2）圖算法計(jì)算擠壓力由《擠壓工藝及模具》P163頁(yè) 熱反擠壓壓力計(jì)算圖可查單位擠及力及總擠壓力。第一序反擠壓：①由（εA=%、hx =80）→k= ，② 由（εA=%、d0/h0 =、σb =115Mpa 、d1）→F1≈2500000N、p≈600MPa 同