材料加工新技術(shù)與新工藝6連續(xù)擠壓與連續(xù)鑄擠-資料下載頁
2024-11-01 01:02本頁面
【導(dǎo)讀】是生產(chǎn)的不連續(xù)性，一個擠壓周期中非生產(chǎn)性間隙時間長，對擠壓生產(chǎn)效率的影響較大。且，由于這種間隙性生產(chǎn)的緣故，使得擠壓生產(chǎn)的幾何廢料比例太為增加，因此，擠壓加工領(lǐng)域很早以來一直致力于盡可能地縮短擠壓周期中的非生產(chǎn)性。間隙時間，并同時力求減少擠壓生產(chǎn)幾何廢料。先后開發(fā)了各種擠壓新技術(shù)，例如，無壓余。此后，各種連續(xù)擠壓方法在20. 世紀(jì)70年代前后相繼被提出來。這些方法大致可以分為兩大類。中間隙時間過長，而試圖使擠壓生產(chǎn)連續(xù)化的努力。體的壓力或黏性摩擦力，或再輔之以外力作用，實現(xiàn)半連續(xù)或連續(xù)的擠壓變形。連續(xù)擠壓法是目前應(yīng)用范圍最廣、工業(yè)化程度最高的方法?！?本書引入擠壓筒工作長度這一概念，以區(qū)別于擠壓筒的實際長度。的長度是有限的，仍無法實現(xiàn)連續(xù)擠壓。據(jù)計算，在其它條件基本相同的條件下，Conform連續(xù)擠壓可。熔融狀態(tài)；制品種類包括管材、線材、型材，以及以鋁包鋼線為典型代表的包覆材料。
【正文】 較小。但此時受凝固速度的限制，鑄擠速度較小，且對工藝控制要求嚴(yán)格，否則可能導(dǎo)致擠壓成形的不穩(wěn)定。， 反之，采用 180176。 的槽輪包角時，由于凝固區(qū)段較長，有利于實現(xiàn)穩(wěn)定擠壓成形，提高鑄擠輪的轉(zhuǎn)速，從而提高生產(chǎn)效率 ，但所需擠壓功率較高。 綜合考慮上述兩種情況，槽輪的包角也 有 采用 120176。 的報道。 連續(xù)鑄擠工藝的另一個關(guān)鍵技術(shù)是澆注流量的精確穩(wěn)定控制。這 是 因為型腔尺寸較小，即使是較小的金屬熔液流量變化，也會導(dǎo)致型腔內(nèi)金屬凝固與流動的較大的波動，從而影響擠壓成形的穩(wěn)定性。 金屬熔液的澆注溫度、鑄擠輪轉(zhuǎn)速等既是影響連續(xù)鑄擠穩(wěn)定性的重要因素，它們之間的合理匹配也對提高生產(chǎn)效率具有重要 影響。 目前，連續(xù)鑄擠法的實際應(yīng)用領(lǐng)域包括： (1) 各種電纜用鋁導(dǎo)線，截面積為 18～ 350mm； (2) 規(guī)格范圍為 4mm10mm～ 50mm150mm 的鋁排 (扁導(dǎo)體 )； (3) 鋁合金變質(zhì)處理用 AlTiB、 AlSr 線材； (4) 鋁合金管材、型材等。 連續(xù)鑄擠設(shè)備 連續(xù)鑄擠設(shè)備有立式和臥式之分 ， 從熔融金屬的注入等方面考慮，臥式結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢。表 65 為霍爾頓公司臥式 Castex 連續(xù)鑄擠機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。由表可知，雖然隨 10 著鑄擠輪直徑的增加，最大輪速減小，但單位時間的產(chǎn)量卻迅速增加。例如，鑄擠輪直徑1000mm 的 C1000H連續(xù)鑄擠機(jī)的最大產(chǎn)量，是鑄擠輪直徑： 300mm 的 C300H連續(xù)鑄擠機(jī)的 10 倍。這主要是由于大型連續(xù)鑄擠機(jī)一般采用大尺寸的槽輪，擠壓制品的斷面積較大的緣故。 此外，純金屬 (純鋁 )與合金 (6063 鋁合金 )相比，單位時間的產(chǎn)量提高一倍。這一特點(diǎn)與連鑄時的情形相似。純金屬的液固雙相區(qū)間較窄，導(dǎo)熱性較好，所需結(jié)晶凝固時間短。因而可以采用較高的輪速進(jìn)行鑄擠成形。 國內(nèi)東北大學(xué)自主研制開發(fā)的連續(xù)鑄擠設(shè)備有 DZJ350 型、 DZJ460 型、 DZJ1100 型，鑄擠輪直徑分別為 350mm、 460mm、 1100mm，輪槽尺寸為 15mm15mm～ 25mm25mm，設(shè) 備的基本組成如圖 69 所示。 其他連續(xù)擠壓方法 除前兩節(jié)所介紹已獲工業(yè)實際應(yīng)用的 Conform 連續(xù)擠壓和連續(xù)鑄擠 (Castex)方法外，還有以下兩種有代表性的連續(xù)擠壓方法 。 鏈帶式連續(xù)擠壓法 11 鏈帶式連續(xù)擠壓法有如圖 610 和圖 611 所示的兩種方法。圖 610 所示的方法也稱組合圓弧型腔連續(xù)擠壓法 (continuous segmentedchamber extrusion)，是由 Fuchs 于 1973 年開發(fā)的。四條圓弧形鏈條構(gòu)成一個圓形擠壓型腔，通過圓弧鏈條的連續(xù)循環(huán)運(yùn)動即可獲得 無限工作長度的“擠壓筒”。這種方式的最大特點(diǎn)是，一方面連續(xù)運(yùn)動的擠壓型腔施加給坯料的摩擦可以全部轉(zhuǎn)化為用于擠壓變形的力，坯料在型腔內(nèi)所承受的摩擦剪切變形比 conform 連續(xù)擠壓法要小得多；另一方面，由于摩擦發(fā)熱低 (坯料溫升小 )、型腔密封困難、泄漏金屬不易處理等原因，阻礙了該方法的實用化。 平鏈?zhǔn)竭B續(xù)擠壓法 (Iinex process，圖 611)是 Voorher 于 1976 年提出的。與連續(xù)組合圓弧型腔擠壓法 (圖 610)相比，設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)與金屬流動特點(diǎn)，在其他條件基本相同 的條件下，該法的成形能耗大致為 con‰擠壓法的二分之一。對于純鋁與軟鋁合金。該法的擠壓比可達(dá) 20～ 25 左右。 平鏈?zhǔn)竭B續(xù)擠壓法使用扁平坯料。對于實際生產(chǎn)而言，這一要求增加了坯料處理和喂料的困難。采用圓桿坯料進(jìn)行預(yù)成形以獲得矩形斷面的喂料 (如在擠壓前通過拉拔模使圓形坯料變成矩形斷面坯料 )，是解決上述困難的有效措施，但會導(dǎo)致工藝復(fù)雜性和生產(chǎn)能耗的增加。此外，組合圓弧型腔連續(xù)擠壓法中存在的問題在該法中同樣存在。因此，平鏈?zhǔn)竭B續(xù)擠壓法也沒能獲得大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。 軋擠法 軋擠法 (Extrolling)是將孔型軋制與擠壓成形兩種方法結(jié)合在一起的一種成形方法，其原理如圖 612 所示，是由 Avitzur 于 1974 年提出來的。該法利用具有半圓形軋槽的兩個軋輥，或一個帶槽軋輥和一個凸形軋輥 (圖 612 所示情形 )構(gòu)成擠壓型腔，通過軋輥的旋轉(zhuǎn)和安裝在擠壓型腔出口處的擠壓模來實現(xiàn)連續(xù)成形。軋擠變形具有如下兩個特點(diǎn)： (1) 作用在坯料表面上的摩擦力全部為有用摩擦力； (2) 由于擠壓型腔斷面形狀從人口至與擠壓模鄰近的出口是由大至小逐步變化的，坯料在擠壓型腔內(nèi)沿擠壓方向前進(jìn)的過程中受到不斷的 徑向壓縮變形。 開發(fā)軋擠法的本來目的是為了克服 Conform 連續(xù)擠壓成形過程中的有害摩擦作用。但是，與 Conform 連續(xù)擠壓法相比 ， 軋擠法擠壓型腔的長度較短，坯料與工具的接觸摩擦面積較小，難以獲得足夠大的擠壓力，且變形過程中的摩擦發(fā)熱量較小，致使成形過程中坯料的溫度上升較小。因此 ， 在沒有外部加熱的條件下，軋擠法難以獲得直接采用冷坯料而實現(xiàn)熱擠壓變形的效果；在沒有外加力作用的條件下，軋擠法難以獲得較大的擠壓比。此外，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)上的原因，軋擠法中安裝擠壓模的空間較小，模具尺寸與強(qiáng)度條件受到很大的限制。 由于上述原因，軋擠法尚未獲得實際工業(yè)應(yīng)用。 12 除上述方法外，還有輪盤式連續(xù)擠壓法、連續(xù)靜液擠壓 拉拔法、黏性流體摩擦擠壓法等。這些方法構(gòu)思都非常巧妙，各有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，但也存在這樣那樣的缺點(diǎn)，影響了它們的實際應(yīng)用。
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