塑性加工工艺2.
金属塑性加工
单日志页面显示设置网易首页网易博客金属塑性加工默认分类 2008-07-07 18:27 阅读620 评论0字号：大中小绪论一、金属塑性加工及其分类金属塑性加工是使金属在外力（通常是压力）作用下，产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和组织、性能的制品的一种基本的金属加工技术，以往常称压力加工。
金属塑性加工的种类很多，根据加工时工件的受力和变形方式，基本的塑性加工方法有锻造、轧制、挤压、拉拔、拉深、弯曲、剪切等几类（见表0-1）。
其中锻造、轧制和挤压是依靠压力作用使金属发生塑性变形；拉拔和拉深是依靠拉力作用发生塑性变形；弯曲是依靠弯矩作用使金属发生弯曲变形；剪切是依靠剪切力作用产生剪切变形或剪断。
锻造、挤压和一部分轧制多半在热态下进行加工；拉拔、拉深和一部分轧制，以及弯曲和剪切是在室温下进行的。
1．锻造靠锻压机的锻锤锤击工件产生压缩变形的一种加工方法，有自由锻和模锻两种方式。
自由锻不需专用模具，靠平锤和平砧间工件的压缩变形，使工件镦粗或拔长，其加工精度低，生产率也不高，主要用于轴类、曲柄和连杆等单件的小批生产。
模锻通过上、下锻模模腔拉制工作的变形，可加工形状复杂和尺寸精度较高的零件，适于大批量的生产，生产率也较高，是机械零件制造上实现少切削或无切削加工的重要途径。
2．轧制使通过两个或两个以上旋转轧辊间的轧件产生压缩变形，使其横断面面积减小与形状改变，而纵向长度增加的一种加工方法。
根据轧辊与轧件的运动关系，轧制有纵轧、横轧和斜轧三种方式。
（1）纵孔两轧辊旋转方向相反，轧件的纵轴线与轧辊轴线垂直，金属不论在热态或冷态都可以进行纵轧，是生产矩形断面的板、带、箔材，以及断面复杂的型材常用的金属材料加工方法，具有很高的生产率，能加工长度很大和质量较高的产品，是钢铁和有色金属板、带、箔材以及型钢的主要加工方法。
（2）横轧两轧辊旋转方向相同，轧件的纵轴线与轧辊轴线平衡，轧件获得绕纵轴的旋转运动。
可加工加转体工件，如变断面轴、丝杆、周期断面型材以及钢球等。
第三篇(塑性加工)
纤维组织的稳定性很高，不能用热处理或其它方法加以消 除，只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。 合理利用纤维组织
应使零件在工作中所受的最大正应力方向与纤维方向重合;
最大切应力方向与纤维方向垂直; 并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量不被切断。
§1-3
金属的可锻性
金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度。 （经塑性加工而不断裂） 塑性
三拐曲轴的锻造过程
§2-1 锻造方法
自由锻特点
●
坯料表面变形自由；
● 设备及工具简单，锻件重量不受限制； ● ● ●
锻件的精度低； 生产率低，适用于单件小批生产； 是大型锻件的唯一锻造方法。
§2-1 锻造方法
模锻
使加热后的金属在模膛内
受压变形以获得所需锻件 的方法。 应用： 大批量生产中小锻件。 ＜150Kg，如曲轴、连 杆、齿轮。
在冷加工时,形变强化使金属塑性降低,进
一步加工困难,应安排中间退火工艺。 实质：塑性变形时位错运动受阻，使交叉滑移中位错运动范围缩小，因 此，金属性能随之改变。
一、金属材料产生加工硬化
金属材料 强度和硬 度提高， 塑性和韧 性下降。
有利：加工硬化可提高产品性能! 不利：进一步的塑性变形带来困难! 加热可消除硬化现象!
压力使金属成型为各种型材和锻件等。
a）自由锻 b）模锻 c）胎模锻 胎模锻：自由锻设备上，采用不与上、下砧相连接的活动模具 成形锻件的方法。是介于自由锻和模锻之间的锻造工艺方法。 2）冲压 利用冲模将金 属板料切离或变形 为各种冲压件。
3）轧制 使金属坯料通过两个旋转轧辊之间的间隙而产生塑性变形的 加工方法。 用于生产各种型材、管材、板材等。
模锻
模锻是利用锻模使坯 料变形而获得锻件的 锻造方法。
金属成型工艺的类别
金属成型工艺的类别
1. 塑性成型工艺，塑性成型工艺是指通过对金属材料施加压力，使其发生塑性变形，从而获得所需形状的工艺过程。
常见的塑性成
型工艺包括锻造、压铸、拉伸、挤压等。
2. 切削成型工艺，切削成型工艺是指通过切削金属材料的方法，将其加工成所需形状的工艺过程。
常见的切削成型工艺包括车削、
铣削、钻削、镗削等。
3. 焊接工艺，焊接工艺是指通过加热或施加压力，使金属材料
相互结合的工艺过程。
常见的焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊、
激光焊等。
4. 粉末冶金工艺，粉末冶金工艺是指利用金属粉末或金属粉末
与非金属粉末混合后，通过压制和烧结等工艺形成零件的工艺过程。
5. 热处理工艺，热处理工艺是指通过加热、保温和冷却等方式，改变金属材料的组织结构和性能的工艺过程。
常见的热处理工艺包
括退火、正火、淬火、回火等。
以上是金属成型工艺的主要类别，不同的工艺类别在实际应用中往往会结合使用，以满足不同金属制品的加工需求。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
塑性加工原理
44
二 、 稳定轧制阶段
稳定轧制阶段：
从轧件前端离开轧辊中心连线开始，到轧件后端 进入变形区入口断面止，这一阶段称为稳定轧制阶段。
45
三 、抛 (甩)出阶段
抛 (甩)出阶段： 从轧件后端进入入口断面时起到轧件完全通过辊 缝（轧辊中心连线），称为抛 (甩)出阶段。
46
1.2.1 咬入条件
1.（自然）咬入条件 受力分析如图 1-1
将各道次的延伸系数相乘，得 F0 F1 Fn1 ln 1 2 n F1 F2 Fn L
F0 1 2 n Fn
故可得出结论：总延伸系数等于相应各部分延 伸系数的乘积。
41
（2）累积压下率与道次压下率之间关系
H hn ＝ H 即 1 (1 1 )(1 2 )(1 3 ) L L (1 n ) H hn hn 1 hn H h1 h1 h2 因为：1 (1 )(1 ) L L (1 ) H H h1 hn hn h1 h2 hn L L H H h1 hn 1
轧件对轧辊的作用力 轧辊对轧件的作用力
图1-1 咬入时轧件受力分析
图1-2
P和T力的分解
47
轧辊对轧件的作用力P、T Py 、Ty ：压缩轧件，使轧件产生塑性变形 Px 、Tx ：决定轧件能否咬入 Px ＞ Tx ：不能咬入 Px = Tx ：临界咬入 Px ＜ Tx ：咬入 咬入条件：Px ≤ Tx 而Px = Psinα Tx=P f cosα 即sinα≤f cosα tanα≤f =tanβ
4
3、塑性加工的主要方法
1）按变形温度分类：
热加工：是指再结晶温度以上所完成的压力加工过程。
冷加工：指在再结晶温度以下所完成的压力加工过程。
塑性成形第14章塑性加工工艺(轧制挤压)
品表面光洁、板形平直、尺寸精度高和机械性能好。 工艺特点： （1）加工温度低，产生加工硬化，需要中间退火。 （2）采用工艺冷却和润滑 （3）张力轧制
管材轧制
（1）压下量
h h0 h1 h 2R(1 cos)
咬入角 entering angle
D R
O
（2）变形区长度
l2 R2 (R h )2 2
h0
a
A
C
B
l
h1
l Rh (h2 ) Rh 4
b1
b0
tg
R
Rh ( h)
h R
2
h 2R
（3）延伸系数 λ=L1/L0
（4）压下率Biblioteka 表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为 (1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。 表面夹杂,一 般呈点状、块状和条状 (2)在加热或轧制过程中，偶然有非金 分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等， 属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉 机械的粘结在型钢表面上，夹杂脱落 渣等)，炉附在钢坯表面上，轧制时 后出现一定深度的凹坑，其大小、形 被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落 状无一定规律。
名。例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰 (2)切深孔切人太深，造成腿长无法消除。 厚、腰薄及一腿长，一腿短。
斜轧穿孔生产管材
板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大 规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
第八章塑性加工
第八章塑性加工※8·1 锻造成形8·2 板料冲压成形8·3 挤压、轧制、拉拔成形8·4 特种塑性加工方法8·5 塑性加工零件的结构工艺性8·6 塑性加工技术新进展本章小结塑性加工的基本知识塑性变形的主要形式：滑移、孪晶。
滑移的实质是位错的运动。
金属经过塑性变形后将使其强度、硬度升高，塑性、韧性降低。
即产生形变强化。
此外，还将形成纤维组织。
塑性加工特点：1·塑性加工产品的力学性能好。
2·精密塑性加工的产品可以直接达到使用要求，不须进行机械加工就可以使用。
实现少、无切削加工。
3·塑性加工生产率高，易于实现机械化、自动化。
4·加工面广（几克~几百吨）。
常用的塑性加工方法：锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔等。
8·1 锻造成形8·1·1 自由锻定义、手工自由锻、机器自由锻设备（锻锤和液压机）1·自由锻工序（基本工序、辅助工序、精整工序）基本工序：镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移辅助工序：压钳口、压钢锭棱边、切肩各种典型锻件的锻造2·自由锻工艺规程的制订（举例）8·1·2 模锻定义、特点（生产率高、尺寸精度高、加工余量小、节约材料，减少切削、形状比自由锻的复杂、生产批量大但质量不能大）1·锤上模锻2·压力机上模锻8章塑性加工拔长29使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。
拔长主要用于轴杆类锻件成形，其作用是改善锻件内部质量。
(1)拔长的种类。
有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。
8章塑性加工30芯轴拔长8章塑性加工芯轴扩孔型砧拔长圆形断面坯料冲孔采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。
其方法有实心冲子双面冲孔、空心冲子冲孔、垫环冲孔等。
8章塑性加工各种典型锻件的锻造1、圆轴类锻件的自由锻2、盘套类锻件的自由锻3、叉杆类锻件的自由锻4、全纤维锻件的自由锻8章塑性加工典型锻件的自由锻工艺示例43锻件名称工艺类别锻造温度范围设备材料加热火次齿轮坯自由锻1200～800℃65kg空气锤45钢1锻件图坯料图序号工序名称工序简图使用工具操作要点1局部镦粗火钳镦粗漏盘控制镦粗后的高度为45mm序号工序名称工序简图使用工具操作要点2冲孔火钳镦粗漏盘冲子冲孔漏盘（1）注意冲子对中（2）采用双面冲孔3修整外圆火钳冲子边轻打边修整，消除外圆鼓形，并达到φ92±1 mm续表序号工序名称工序简图使用工具操作要点4修整平面火钳镦粗漏盘轻打使锻件厚度达到45±1 mm续表自由锻工艺规程的制订（1）绘制锻件图（敷料或余块、锻件余量、锻件公差）※锻件图上用双点画线画出零件主要轮廓形状，并在锻件尺寸线下面用括号标出零件尺寸。
选修-塑性加工原理(昆工版)
螺位错 将规则排列的晶面想像成一叠间距固定的纸片，若将 这叠纸片剪开（但不完全剪断），然后将剪开的部分其中 一侧上移半层，另一侧下移半层，形成一个类似于楼梯拐 角处的排列结构，则此时在“剪开线”终结处（这里已形 成一条垂直纸面的位错线）附近的原子面将发生畸变，这 种原子不规则排列结构称为一个螺位错。
屈服强度 屈服强度又称为屈服极限 ，常用符号ζs，是材料屈服的临界应力 值。当材料中的应力超过屈服点时，塑性被激活（也就是说，有 塑性应变发生）。 （1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈 服值）； （2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极 限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。通常用 作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。
影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。
1. 随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体 心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化； 2. 应力状态不同，屈服强度值也不同。我们
塑性图
塑性图是指材料的塑性指标随温度变化的曲线，也与应力状态 有关，在制定材料塑性加工工艺时具有参考价值。
面心立方晶体孪生
刃位错
若一个晶面在晶体内部突然终止于某一条线处， 则称这种不规则排列为一个刃位错。刃位错附近的原 子面会发生朝位错线方向的扭曲。 刃位错可由两个量唯一地确定：第一个是位错线，即 多余半原子面终结的那一条直线；第二个是伯格斯矢 量（Burgers vector，简称伯氏矢量或柏氏矢量），它 描述了位错导致的原子面扭曲的大小和方向。对刃位 错而言，其伯氏矢量方向垂直于位错线的方向。
给定化学成分的金属与合金，其塑 性的好坏总是取决于以下三个主要 因素：
塑料加工工艺,塑料加工有哪几种主要方式
塑料加工工艺|塑料加工有哪几种主要方式塑料加工工艺1．注塑成型塑料制品用途最为广泛的成型方法。
注射成型机是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注塑成型是通过注塑机和模具来实现的。
其实，就是类似我们小时候完的橡皮泥，将一块橡皮泥（塑料熔体）放入一个具有一定形状的盒子（模具）里面，用手一按（合模加压），再打开盒盖（开模）就得出我们想要的制品了。
2．挤出成型物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。
多用于管材和片材的制备。
其实就是像我们平时挤牙膏一样，我们用力挤捏（螺杆输送）膏体，牙膏（聚合物熔体）就会通过小口（口模）出来，呈圆柱状（如果口模形态变化，就会得出相应的形状）。
3．吹塑成型也称中空吹塑，是一种发展迅速的塑料加工方法。
热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态），置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。
这个过程可以看作是目前市场上出现的方西瓜的生产过程。
首先，等西瓜自然成为椭圆形啊的小瓜体（管状塑料型坯）后，再将一个方形的盒子（模具）套出椭圆形的小瓜体，等西瓜进一步长大（吹气），由于受到方形盒子的束缚（模具挤压），最终成为方形的西瓜（不同形状的瓶子）。
4．吸塑成型一种塑料加工工艺，主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后，采用真空吸附于模具表面，冷却后成型，并应用于各行各业的一种技术工艺。
整个过程可以看做是一个做煎蛋的过程，将鸡蛋液体（软化的塑料胚体）放入一定形状的厨具中（模具），加热（通过真空软化的塑料胚体吸附到模具内侧），得出最终的形状。
又称压制成型或压缩成型，是先将粉状、粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。
模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。
热塑性塑料常用的加工工艺
热塑性塑料常用的加工工艺热塑性塑料是一类广泛应用于工业领域的塑性材料，在加工过程中可以通过加热融化，再通过一定的成型方式得到所需的形状和尺寸。
常用的热塑性塑料加工工艺包括挤出、注塑、吹塑、压延和热成型等。
下面将对这几种工艺进行详细解析。
1. 挤出工艺挤出是一种将热塑性塑料通过挤压从模具中挤出，形成连续截面的工艺。
该工艺主要适用于制造管材、板材、棒材、型材等产品。
在挤出过程中，热塑性塑料颗粒经过加热融化后，被送入螺杆内腔，螺杆带动熔融的塑料向前挤出，并通过模具沿着一定的截面形状进行冷却固化，最终得到所需的产品。
2. 注塑工艺注塑是一种将热塑性塑料加热融化后注入模具中，冷却固化后得到形状完全符合模具空腔的产品的工艺。
该工艺主要适用于制造各种复杂的塑料制品，如注塑模具、塑料包装、电子产品外壳等。
在注塑过程中，热塑性塑料颗粒经过加热融化后，由注塑机高压注入模具的腔体中，然后经过冷却固化，最终得到所需的产品。
3. 吹塑工艺吹塑是一种将加热融化的热塑性塑料通过吹气和模具形状的作用，使其膨胀成空腔形状，并在冷却固化后得到所需的产品的工艺。
该工艺主要适用于制造薄壁容器，如瓶子、罐子等。
在吹塑过程中，热塑性塑料颗粒经过加热融化后，通过模具内的吹气，使其膨胀成空腔形状，然后经过冷却固化，最终得到所需的产品。
4. 压延工艺压延是一种将热塑性塑料加热融化后，通过压力作用使其均匀地挤出成一定厚度和宽度的连续膜或板的工艺。
该工艺主要适用于制造塑料膜、塑料板等产品。
在压延过程中，热塑性塑料颗粒经过加热融化后，被挤出成一定厚度和宽度的连续膜或板，然后通过冷却固化，最终得到所需的产品。
5. 热成型工艺热成型是一种将热塑性塑料加热融化后，通过模具形状的作用，将其成型成所需的产品的工艺。
该工艺主要适用于制造各种形状复杂的塑料制品，如塑料容器、塑料包装等。
在热成型过程中，热塑性塑料颗粒经过加热融化后，被加压使其进入模具中，然后通过冷却固化，最终得到所需的产品。
塑性成形原理知识点
塑性成形原理知识点塑性成形是一种利用金属材料的塑性变形能力，在一定的条件下通过压力使金属材料发生塑性变形，从而获得所需形状的加工方法。
塑性成形技术是金属加工工艺中的重要分支，广泛应用于汽车、航空、航天、电子、家电、建筑等工业领域。
1.塑性变形：在塑性成形过程中，金属材料通过外力作用下的塑性变形使其形状发生改变。
塑性变形是金属材料中原子的相对位置发生改变而引起的宏观形变，其主要表现为材料的延伸、压缩、弯曲等。
塑性变形是金属材料的塑性性质所决定的，不同材料的塑性性能不同。
2.应力-应变关系：金属材料受到外力作用时，材料内部会产生应力，应力与应变之间存在一定的关系。
在塑性成形过程中，材料会发生塑性变形，使其产生应变。
应力-应变关系是描述材料塑性变形过程中应力和应变之间关系的数学模型，常用的模型有胡克定律模型和流变模型。
3.材料流动：塑性成形过程中，材料会发生流动从而获得所需的形状。
材料流动是指塑性材料在外力作用下，发生内部原子的相对位移和重新组合，从而使整个材料的结构发生变化。
材料流动是实现塑性成形的关键，其流动性能决定了成形工艺的可行性和成品质量。
4.成形工艺：塑性成形工艺是金属材料经过一系列工艺操作，通过压力使其发生塑性变形，最终获得所需形状的过程。
常见的塑性成形工艺包括冲压、拉伸、挤压、压铸、滚压等。
不同工艺适用于不同形状的零件，根据材料的性质和零件的要求选择合适的成形工艺。
5.工艺过程控制：塑性成形过程中，需要对各个环节进行控制以确保成品质量。
工艺过程控制包括工艺参数的选择、设备的调整、模具结构的设计等。
在塑性成形过程中，要控制好温度、应力、应变速率等因素，以避免过大的变形应力引起材料的断裂或变形过大导致零件尺寸偏差。
塑性成形技术不仅可以实现复杂形状的制造，而且可以提高材料的强度和刚度，降低材料的质量，节省原材料和能源。
因此，塑性成形技术在现代工业生产中具有重要的地位和应用价值。
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四、管材轧制
1. 无缝钢管 （1）穿孔
（2）轧管：自动轧管机
（3）均整：带芯棒斜轧 （4）定径和减径：无芯棒连轧
2. 焊管
将管坯（钢板或带钢）弯曲成所需的钢管形
状，然后采用焊接法焊接成钢管。
第三节 挤压
一、挤压原理、基本方法 及特点
1. 挤压定义：对放在挤压筒内的金属坯料 施加压力，使之从特定的模孔中流出， 获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加 工方法。 2. 挤压方法： 可按挤压方向、变形特征、 润滑状态、挤压温度、挤压速度、模具 种类或结构、坯料形状或数目、制品形 状或数目分类。
（3）终了挤压阶段 挤压力上升
各种缩尾形成过程示意图 减少缩尾的措施：进行不完全挤压，留压 余；脱皮挤压；机加工锭坯表面。
2. 反挤压时的金属流动
• 挤压力比正挤压小30～40％，且与坯料长度 无关。 • 反挤压时的塑性变形区很小，集中在模孔附 近，网格的横向线与筒壁基本上垂直，进入 模孔时才发生剧烈的弯曲。不存在锭坯内中 心层与周边层区域的相对位移，金属流动较 均匀。 • 产生挤压缩尾的倾向很小，压余可比正挤压 时减少一半。 • 挤压筒和模具的磨损小，寿命长。 • 死区很小，恶化制品表面质量。
塑性加工工艺
第二节 轧制
轧制定义：
靠旋转的轧辊与轧件之间形成
的摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并
使之受到压缩产生塑性变形的过程。
一、轧制过程及其基本原理
• 简单理想轧制过程： • 两个轧辊均被驱动、直径相等、转速相同； • 轧制过程中两个轧辊完全对称； • 轧辊为刚性的；轧件除受轧辊作用外，不受
其它外力作用；
2
2
改善咬入条件的途径： （1）降低角： （2）提高角：
二、轧制方法
1. 按轧制温度 热轧 冷轧 2. 按轧件与轧辊的相对运动关系 纵轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件运动方向 与延伸方向与轧辊纵轴线垂直。 斜轧：轧辊的纵轴线倾斜互成一定角度，轧件 边旋转边沿自身纵轴线方向前进，且前进 方 向与轧辊纵轴线方向成一定角度。 横轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件沿自己的 横轴线方向运动前进，与轧辊纵轴线垂直。
h h0 h1
（2）变形区长度
h0
tg
Rh h h R R( ) 2
b0
h 2 R
b1
h1
（3）延伸系数
λ=L1/L0
（4）压下率
(h / h0 ) 100%
（5）宽展
b =b1－b0
3. 咬入条件
α
a R N N
Nx
φ
θ
T T
Tx
P
T
咬入时
咬入后
轧辊受力分析
轧件受力分析
α
受力分析
α
p
α
轧辊受力分析
轧件受力分析
轧件受垂直合力: (使轧件受压变形 )
F
y
T sin p cos (T Pf )
水平合力:
F T cos p sin 当 F 0轧件才可能被咬入 , 完成轧制 .
x x
结论
T sin tg P cos f tg (咬入条件) 说明咬入角的正切等于 轧件与轧辊之间的摩擦 系数
⑤ 工艺流程简单，设备投资少，实现生产过程
自动化和封闭化比较容易。
⑥ 金属的固定废料损失较大。压余量10～15％，
轧件的切头尾损失仅为1～3％。
⑦ 加工速度低。
⑧ 沿长度和断面上制品的组织、性能不够均一。
⑨ 工具消耗较大。
小结： 挤压法非常适合于生产品种、规格、批数繁多 的有色金属管、棒、型材及线坯。在生产断面复杂 的或薄壁的管材和型材，直径与壁厚之比趋近于2的 超厚壁管材，以及脆性的有色金属和钢铁材料方面， 挤压法是唯一可行的压力加工方法。
• 轧件的机械性质均匀。
1.变形区主要参数 轧件在轧辊作用下产生变形的 区域
叫变形区，变形区以外两端 不 产生变 形的区域叫外区或刚端。
（1）压下量
h 2R(1 cos )
h 2 l R (R ) 2 h 2 l Rh ( ) Rh 4
2 2
D O a A C B l R
3. 按轧制生产过程 半成品轧制—开坯 成品轧制—粗轧、精轧
纵轧
斜轧
横轧
三、板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大
规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
二、挤压基本理论
1. 正挤压时金属的流动
挤 压 力 P
正挤压
反挤压 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
挤压轴位移
（1）填充挤压阶段： 锭筒间隙，填充系数 Rt=Ft/F0 坯锭的长度与直径之比
（2）基本挤压阶段 挤压比＝锭坯断面积/制品断面积
• 纵向线两次弯曲，弯曲角度由外向内逐渐缩小。 压缩锥（变形区）。 • 横向线弯曲。 • 外层网格变形为平行四边形，说明承受了剪切变 形，外层金属的主延伸变形比内层的大，沿纵向 制品后端的主延伸变形比前端的大。 • 使用平模或大模角锥模挤压时，都存在死区。模 角增大、摩擦加大、挤压比减小、挤压速度降低， 死区增大。死区的存在对提高制品表面质量极为 有利。 • 棒材前端横向线弯曲很小，制品头部晶粒粗大， 机械性能低劣，应切除。
物理概念
• 根据物理概念: • 摩擦系数可用摩擦角表示.即摩擦角的正切 就是摩擦系数f. • tgβ=f • 则 tgβ≥tgα • β≥α • 轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入 角, β =α为临界条件
3. 咬入条件
α
a R N N
Nx
φ
θ
TБайду номын сангаасT
Tx
P
T
咬入时
咬入后
常用挤压方法
3. 特点： ① 具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图， 金属可以发挥其最大的塑性，获得大变形 量。可加工用轧制或锻造加工有困难甚至 无法加工的金属材料。
② 可生产断面极其复杂的，变断面的管材和 型材。
③ 灵活性很大，只需更换模具，即可生产出 很多产品。 ④ 产品尺寸精确，表面质量好。
4 实现轧制过程的条件
• 轧制过程是否能建立，决定于轧件能否被旋转 的轧辊咬入．因此，研究分析轧辊咬入轧件的 条件，具有非常重要的实际意义．
• 1 咬入条件
• 1) 咬入:依靠回转的轧辊与轧件之间 的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间 的现象.
2) 咬入条件的确定(分析金属刚被咬入时的受力)
α
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