挤压成形技术
挤压成形工艺优化与质量控制
挤压成形工艺优化与质量控制挤压成形工艺是一种常见的金属加工方法，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等行业。
然而，由于材料本身的复杂性和加工过程中的不确定性，挤压成形工艺中存在着一系列的问题和挑战。
因此，优化和控制挤压成形工艺，以提高产品质量和降低生产成本，成为了制造业中的重要课题。
首先，挤压成形工艺的优化在于合理调整加工参数以提高成形效率和降低能耗。
例如，通过优化挤压温度、挤压速度和挤压压力等参数，可以有效降低成形过程中的能耗，提高能源利用效率。
此外，在挤压过程中，材料流动的控制也是必不可少的。
通过研究挤压变形机理和优化模具结构，可以减少材料的脱轨和撕裂现象，提高产品的成形率和表面质量。
其次，挤压成形工艺的质量控制是确保产品质量的关键。
一方面，通过建立完善的质量控制体系和技术规范，可以确保挤压成形工艺的稳定性和一致性。
例如，通过制定严格的工艺参数和操作标准，可以有效降低产品的尺寸误差和表面缺陷。
另一方面，引入先进的检测技术和装备，可以实时监测和控制挤压过程中的关键参数。
例如，通过在线测量挤压力、温度和材料流动速度等参数，可以及时发现和解决潜在的问题，提高产品的一致性和可靠性。
同时，挤压成形工艺的优化和质量控制还需要与其他加工方法和工艺相结合。
例如，通过结合轧制、冷挤压或后续热处理等加工方法，可以进一步改善产品的性能和精度。
此外，利用先进的数值模拟和优化算法，可以对挤压工艺进行全局优化，提高生产效率和降低成本。
通过将材料性能、工艺参数和设备状态等多个因素综合考虑，可以实现最优工艺方案的选择和优化。
总之，挤压成形工艺的优化和质量控制是制造业中的重要课题。
通过合理调整工艺参数、优化模具结构和引入先进的检测技术，可以提高成形效率和产品质量。
此外，与其他加工方法和工艺相结合，并利用数值模拟和优化算法进行综合优化，可以进一步提高生产效率和降低成本。
挤压成形工艺的优化和质量控制是制造业不断追求的目标，也是技术进步和经济发展的重要保障。
浅谈深筒锥形件温挤压成形工艺技术
对金 属 塑性成 形 过程进 行 准确 的数值模 拟 不但
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第 ４卷 第 ５期 ２１ ０ ２年 ９月
精
密
成
形
工
程
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＥ ＴＳ ＨＡＰ ＦＯＲＭ Ｉ Ｅ ＮＧ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
浅 谈 深 筒 锥 形 件 温 挤 压 成 形 工 艺 技 术
李 东 浩 ， 丹 ， 锋 ，郭 乃 金 庞 孙
（ 沈 工 业 集 团有 限 公 司 ， 阳 １ ０ ４ ） 辽 沈 １ ０ ５
ｌｌＤｏ ｇ ｈ ｏ，ＰＡＮＧ ｎ，ＳＵＮ ｎ ，ＧＵＯ ｉ ｉ ｎ — ａ Ｄａ Ｆｅ ｇ Ｎａ — ｎ ｊ
熔融挤压成型
FDM快速成型工艺简介相关专题：工艺技术时间：2009-04-06 16:09 来源：中国塑料产业链网由美国Stratasys公司推出的FDM设备是由Scott Crump于1988年最早开发出来快速成型技术。
材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模铸造用蜡和聚脂热塑性塑料等。
熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料（ABS、蜡）通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。
熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。
该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。
目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航天航空、工艺品制作以及儿童玩具等行业，已经在以下几个方面起到重要作用：1) 产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。
用户根据快速制造的成型对设计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配试验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。
2) 将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。
3) 在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造出人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。
4) 在微型机械方面，采用某些工艺加工方法，如光固化法方法，快速成型制造技术可以用于微型机械的制造和装配。
5) 在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，展览模型等。
FDM成型特点：1)标准的工程热塑性塑料。
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》篇一一、引言放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering, SPS）技术作为一项新兴的先进材料制备技术，以其独特的烧结机制和工艺特点，在材料科学领域得到了广泛的应用。
该技术通过放电产生的等离子体能量，实现材料的高效、快速烧结，具有节能、环保等优点。
挤压成形作为材料加工的重要手段，其与SPS技术的结合，对于优化材料性能、提高生产效率具有重要意义。
本文旨在通过仿真与试验研究，深入探讨放电等离子烧结及挤压成形规律，为相关领域的研究与应用提供理论依据和技术支持。
二、放电等离子烧结技术研究1. 放电等离子烧结原理放电等离子烧结技术利用直流脉冲电流通过粉末颗粒间的放电产生的等离子体能量，使粉末颗粒表面产生局部高温，从而实现快速烧结。
该技术具有烧结温度低、时间短、能耗低等优点。
2. 仿真分析仿真分析采用有限元法，建立SPS烧结过程的数学模型。
通过模拟烧结过程中的电场分布、温度场变化及材料性能演变，揭示SPS烧结过程中的物理化学过程。
仿真结果表明，放电等离子烧结过程中，电场分布均匀、温度梯度小，有利于材料性能的优化。
三、挤压成形技术研究1. 挤压成形原理挤压成形是通过将金属或非金属材料加热至一定温度后，施加外力使其通过模具挤出，从而获得所需形状和尺寸的制品。
在SPS烧结后的材料中，通过挤压成形技术可以进一步优化材料的微观结构和性能。
2. 仿真与试验在挤压成形过程中，采用仿真与试验相结合的方法进行研究。
仿真分析采用有限元法建立挤压成形的数学模型，模拟挤压过程中的应力分布、应变及材料流动等行为。
试验则通过实际挤压设备进行，对仿真结果进行验证和优化。
试验结果表明，合理的挤压工艺参数可以显著提高材料的致密度和力学性能。
四、放电等离子烧结及挤压成形规律研究1. 烧结与挤压过程耦合关系放电等离子烧结与挤压成形过程中，两者之间存在耦合关系。
SPS烧结为挤压成形提供优质的原材料，而挤压成形则进一步优化材料的微观结构和性能。
铝合金及型材的生产原理-挤压
挤压挤压：就是对放在容器（挤压筒）中的锭坯一端施加压力，使之通过模孔以实现成形的一种压力加工方法。
挤压机的主要部件及辅助机构：模座、供锭机构、挤压垫与压余分离及传送机构、坯锭热切断和热剥皮装置、制品牵引机构。
挤压机的技术特征：挤压力、穿孔力、挤压杆的行程与速度、挤压筒的尺寸等。
挤压机的额定能力（最大挤压力）等于工作缸的总面积与工作液体的额定比压的乘积。
在铝及铝合金半成品中，挤压是主要的成型工艺之一，挤压产品占全部半成品的1/3，尤其是生产建筑型材。
挤压方法的基本特点是：（1）具有有利于金属塑性变形的应力状态，即强烈的三向压缩应力状态。
（2）变形金属与工具间存在着较大的外摩擦力，使变形很不均匀。
（3）对生产许多高合金化的铝合金，可获得挤压效应。
（挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其它加工制品如轧制、拉伸和锻造等经相同的热处理后，前者的强度比后者高，而塑性比后者低。
这一效应是挤压制品所特有的特征。
）挤压的三个阶段：1.填充挤压阶段———充填、挤压上升。
2.平流挤压阶段———金属流动平稳而不交错，挤压力随锭坯长度的减少而直线下降。
3.紊流挤压阶段———锭坯外层金属及两个难变形区（靠近挤压垫及模子角落处的金属也向模孔流动，形成“挤压缩尾”。
挤压力又开始上升，此时应结束挤压操作。
）一、铝合金挤压成形的几个主要变形参数计算1.挤压系数λ（挤压比）：金属变形量的大小λ=F筒/F制F筒、F制——分别为挤压筒和挤压制品的断面积。
2.填充系数在生产中，把挤压筒断面积F筒与铸锭断面积之比K叫做填充系数或墩粗系数，即K= F筒/F锭一般取K=1.02-1.12要考虑铝棒加热的膨胀性，例：20度铝棒加热到520度，其直径是原来的1.0125倍，即直径增大1.25%。
挤压管材时，K值过大，可能增加制品低倍组织和表面上的缺陷，铸锭的对中性差，影响管材的内表面质量和增大管材的壁厚差。
挤压大截面型材时，K值可增至1.5-1.6，有利于提高制品的力学性能，特别是横向性能。
镁合金变形加工.
镁合金变形加工技术
镁合金的挤压成形 镁合金的轧制成形 镁合金的锻造成形 镁合金的板料成形 镁合金的超塑性成形
1.1镁合金的挤压成形
目前热挤压是镁合金最主要的塑 性加工方法。变形镁合金一般可采用 正向挤压、反向挤压、单动挤压机、 双动挤压机、卧式挤压机、立式挤压 机、Confrom连续挤压法、静液挤压 法来挤压棒、管、型、线材。
1.2镁合金的轧制成形
镁合金铸锭热轧开坯工艺流程
1.2镁合金的轧制成形
该工艺的优点能够生产出宽幅中厚板，组织性能比 较好，可以大规模连续化生产几乎所有品种镁合金； 缺点是生产流程长，投资和生产成本高。
热轧开坯的镁合金板
AZ40M镁合金板
1.2镁合金的轧制成形
300℃退火1h后的轧制态Mg-9Li-1Al合金的显微组织 (a)50倍 (b)100倍 (c)200倍
1.1镁合金的挤压成形
镁合金挤压工艺流程
铸锭加热 一次挤压 切中间坯料
加热
二次挤压
人工时效
矫直
氧化上色
包装
入库
1.1镁合金的挤压成形
1.1镁合金的挤压成形
300℃退火1h后的挤压态Mg-9Li-1Al合金的显微组织 (a)50倍 (b)100倍 (c)200倍
1.1镁合金的挤压成形
镁合金挤压工艺参数
锻造ZKA镁合金板
锻镁轮毂
1.3镁合金的锻造成形
镁合金模锻工艺流程
铸锭或 机加工清除表面 挤压毛坯 缺陷，注意防燃
坯料准备
锻前加热
润滑
模锻
锻件冷却
锻件氧化处理
切边
1.3镁合金的锻造成形
镁合金锻造工艺特点
导热性系数大 对应变速率敏感 流动性差
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》范文
《放电等离子烧结及挤压成形规律仿真与试验研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering，简称SPS）技术已成为一种重要的材料制备方法。
该技术以其独特的烧结机制和工艺特点，在金属、陶瓷、复合材料等领域得到了广泛应用。
本文将针对放电等离子烧结及挤压成形过程进行仿真与试验研究，探讨其成形规律及影响因素。
二、放电等离子烧结技术概述放电等离子烧结技术是一种利用脉冲电流放电产生的等离子体进行材料烧结的新技术。
其特点包括快速加热、高温均匀分布、节能环保等优点，能够有效提高材料密度、性能和烧结效率。
此外，放电等离子烧结技术在烧结过程中无需额外施加压力，能够实现材料致密化的同时保持材料的微观结构。
三、仿真模型建立与验证为了研究放电等离子烧结及挤压成形规律，本文建立了相应的仿真模型。
首先，根据放电等离子烧结的物理过程和材料特性，建立了三维有限元模型。
其次，通过仿真软件对模型进行参数化设置，模拟了烧结过程中的温度场、电场、力场等物理量变化过程。
最后，将仿真结果与实际试验数据进行了对比验证，验证了仿真模型的准确性。
四、试验研究在试验研究中，我们采用放电等离子烧结设备进行实际烧结过程。
首先，我们选取了不同种类的材料进行试验，如金属、陶瓷等。
然后，通过调整烧结过程中的电流、电压、时间等参数，观察材料的烧结过程及成形规律。
同时，我们还对挤压成形过程中的压力、速度等参数进行了研究。
通过试验数据的收集和分析，我们得出了放电等离子烧结及挤压成形的一些规律和影响因素。
五、成形规律及影响因素分析根据仿真与试验结果，我们总结了放电等离子烧结及挤压成形的规律。
首先，烧结过程中的温度场分布对材料的致密化程度和微观结构具有重要影响。
其次，电流和电压的合理匹配能够提高烧结效率和质量。
此外，挤压成形过程中的压力和速度对成形的精度和性能也有显著影响。
同时，我们还发现材料种类、颗粒大小、形状等因素也会对烧结及成形过程产生影响。
金属塑性成形的概念
金属塑性成形的概念金属塑性成形是指通过在金属材料中施加外力、应用热力或化学反应等手段，使金属材料发生塑性变形的一种金属加工工艺。
与传统的金属加工方式相比，金属塑性成形具有高效性、精确性和经济性的特点。
它广泛应用于汽车、航空航天、冶金等行业。
金属塑性成形的基本原理是利用金属材料的塑性变形特性，通过施加外力使金属材料由原有的形态发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
金属塑性成形可以分为几种不同的形式，主要包括锤击成形、挤压成形、拉伸成形、压力成形和转轧成形等。
锤击成形是一种传统的金属塑性成形方法，它通常通过将金属材料置于锻造设备中，然后利用锤击力量使金属材料发生塑性变形。
锤击成形具有成本低、生产周期短的优点，但是需要大量的人力和物力投入。
挤压成形是指将金属材料置于挤压机中，通过挤压头施加压力使金属材料发生塑性变形。
挤压成形可以分为直接挤压和间接挤压两种形式。
直接挤压是指将金属材料直接放入挤压腔内，然后施加压力使金属材料发生压缩变形。
间接挤压是指将金属材料包裹在特殊形状的模具中，然后施加压力使金属材料逐渐挤出模具，从而达到所需的形状和尺寸。
拉伸成形是通过在金属材料表面施加拉力，使其发生塑性变形。
拉伸成形通常用于制备薄壁结构，如汽车车身、空调管道等。
拉伸成形由于受到法向拉力和剪切力的作用，易造成材料表面的应力集中和变形不均匀，因此在拉伸成形过程中需要注意控制应力分布和变形。
压力成形是一种利用液压或气压对金属材料施加压力的金属塑性成形方法。
压力成形通常具有成形精度高、产品质量好的优点，并且可以实现批量生产。
压力成形主要包括冲压成形、压铸成形和锻压成形等。
转轧成形是一种将金属材料置于转轧机中进行塑性变形的金属加工方法。
转轧成形通常用于制备薄板材料，如钢板、铝板等。
转轧成形具有高效、节省原材料和简便的优点，且可以保证成形件的尺寸精度和表面质量。
总之，金属塑性成形是一种广泛应用于金属加工领域的重要技术，通过施加力量和热力等手段，对金属材料进行塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
材料成型工艺学 中 第一篇 挤压
径向上：中心小，两边大，差 异由前向后逐渐减小。
轴向上：
对着模孔部分：由前向后增大
对着模壁部分：由前向后减小
C 变形（应变）分析 应变状态：一向压缩（轴向）、二向延伸（径向、周向） 变形过程：开始出鼓形，Ⅱ 断面首先充满挤压筒；继续加
力，Ⅰ 断面充满挤压筒；最后， Ⅲ 断面充满挤 压筒。
死区的顶部能阻碍锭坯的表面缺陷进入变形区而流入制 品，因此能提高制品的表面质量。
影响死区大小的因素：模角、摩擦、挤压温度等，随这 些参数的增大，死区增大，如平模挤压时死区大。
后
死区（前端难变形区）
端
难
变
变形区
形
区
剧烈滑移区
② 后端难变形区 位于垫片端面附近，是由于筒、垫片 的摩擦和冷却，使此部分金属不易变形形成的，在基本 挤压末期，此区域逐渐变成一小楔形区。
E 填充阶段应注意的问题
a 尽量减小变形量（锭坯与挤压筒的间隙），否则易 造成：制品性能不均匀；棒材头大，即切头大；低塑性 材料易出现表面裂纹。此阶段的变形量用填充挤压系数 表征，定义填充挤压系数为：
kt F筒 F锭 一般 kt 1.051.10
b 锭坯的长度与直径比小于3－4，即L/D<3 -4。否则 变形不均出现鼓形，甚至失稳弯曲，导致封闭在模、筒 交界处的空气压入表面微裂纹中，出模后若焊合则形成 气泡，若未焊合则出现起皮缺陷。
n1
n > n1
ln
ln1
> ln ln1
c 制品的网格也有畸变，表现在：
① 纵向线的弯曲程度以及弯曲顶点的间距由前向后逐渐 增大，说明变形（延伸变形和剪切变形）由前向后逐渐 增大。
② 中心网格变成近似矩形，外层网格变成平行四边形， 说明外层质点不仅承受了纵向延伸，还承受了附加的剪 切变形，且剪切变形由中心向外层逐渐增大。
微型齿轮挤压成形
（ｏｌ ｅ ｏ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｌ ｔｃｌＥ ｇ ｅｒ ｇ ａ ｉ ｎ ｅ ｉ ｆＡ ｒｎｕｉ ｎ Ｃ ｌｇ ｆ ｅ Ｍｅｈｎｃ ｄ Ｅｅ ｒ ａ ｎｉ ｅｉ ．Ｎ ｒｎ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｏ ａｔ ｓａｄ ａａ ｃｉ ｎ ｎ ｄｇ ｖ ｓｙ ｃ
一
图 １ ＩＡ技术生产的微型齿轮 ＬＧ
２ 微型齿轮超塑性挤压成形
与传统挤压方式类似 ， 微型齿轮挤压成形分为 正挤 压和反挤压 ２ 种方式 。图 ２ ３ 、 所示为正、 反挤 压成形方式的工作原理 。将坯料置入料筒， 在外力
【】 ２王兴天． 注射成型技术 ［ ． Ｍ】北京 ： 化学工业出版社，
微齿轮的需求量大大增加。目前微齿轮的主要制造 方法是 ｕＧ 和准 ＬＧ ＩＡ技术。 ＩＡ技术制造出来的 Ｌ Ｇ 结构具有宽深 比大 、精度高、表面粗糙度值低的特
收稿 日期：Ｏ６ ０ — ５ ２Ｏ — ５ ２ 。 作者简介： 赵亚西 （９９ ， 江苏淮安人， １７ 一） 男， 在读硕士， 主要从 事模具 ｃ ｃ ＣＭ 方面研究， ＡＩ Ａ ／ 地址 ： 江苏省南京市御道街 ２ 号 ９ ２７ ０ 信箱，电话）３ １９７９，电子信箱） ｏｘ８ ６ ． ｒ （ １８３８ｏ１（ ￣ ｙ７＠１３ｃｎ ｏｏ
２０． ０ ３
参考文献 ：
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【】 １塑料模具技术手册编委会 ． 塑料模具技术手册 ［ ． Ｋ】北 京： 机械工业出版社，Ｏ４ ２Ｏ ．
维普资讯
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＜ 模具工业＞２０ 年 第 ３ 卷 第 １ 期 ０６ ２ １
Ａ ｔ ｎ ｕｉｓ ｓｒ ａ ｔ ，Ｎａｄｎ ，Ｊ ｎ ｓ １０ ６ ｈｎ ） ｏ ｃ ｒｉｇ ｉ ｇ ｕ ２ ０ １ ，Ｃ ｉａ ａ