擠壓速度和金屬的流出速度選擇
一般將擠壓軸的移動(dòng)速度稱為擠壓速度,每臺(tái)擠壓機(jī)都有設(shè)計(jì)的擠壓速度范圍。
擠壓時(shí),一般比較注重金屬的流出速度,這是因?yàn)榻饘倭鞒鏊俣鹊姆秶Q于金屬在擠壓溫度下的塑性,以使擠壓制品不產(chǎn)生裂紋,金屬流出??讜r(shí)的速度稱為流出速度。
確定擠壓速度時(shí)應(yīng)考慮的原則:
金屬塑性變形區(qū)溫度范圍寬時(shí),只要金屬出口溫度允許,可以采用較高的擠壓金屬流出速度。如:紫銅高溫塑性區(qū)寬,一般在600--900℃均可以順利進(jìn)行擠壓,采用快速擠壓不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此,純金屬的流出速度較其合金的流出速度要高。
金屬塑性變形區(qū)溫度范圍窄或存在低熔點(diǎn)成分的合金,當(dāng)實(shí)測的金屬出口溫度高于規(guī)定值時(shí),必須控制擠壓金屬的流出速度。如錫磷青銅、HSn7o-1,HA177-2,QSi3-1等合金,高溫塑性差,在擠壓過程中,如果速度控制不當(dāng),將使變形熱效應(yīng)增大,金屬變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生過熱或過燒現(xiàn)象,在金屬流出模口時(shí),由于表面拉副應(yīng)力的作用而產(chǎn)生擠壓制品表面裂紋,擠壓時(shí)必須降低金屬的流出速度,保證擠壓制品的表面質(zhì)量。
確定擠壓速度時(shí)應(yīng)考慮的原則:
1、金屬塑性變形區(qū)溫度范圍寬時(shí),只要金屬出口溫度允許,可以采用較高的擠壓金屬流出速度。如:紫銅高溫塑性區(qū)寬,一般在600--900℃均可以順利進(jìn)行擠壓,采用快速擠壓不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此,純金屬的流出速度較其合金的流出速度要高。
金屬塑性變形區(qū)溫度范圍窄或存在低熔點(diǎn)成分的合金,當(dāng)實(shí)測的金屬出口溫度高于規(guī)定值時(shí),必須控制擠壓金屬的流出速度。如錫磷青銅、HSn7o-1,HA177-2,QSi3-1等合金,高溫塑性差,在擠壓過程中,如果速度控制不當(dāng),將使變形熱效應(yīng)增大,金屬變形區(qū)內(nèi)產(chǎn)生過熱或過燒現(xiàn)象,在金屬流出??跁r(shí),由于表面拉副應(yīng)力的作用而產(chǎn)生擠壓制品表面裂紋,擠壓時(shí)必須降低金屬的流出速度,保證擠壓制品的表面質(zhì)量。
2、擠壓速度或變形區(qū)內(nèi)金屬流動(dòng)速度越快,金屬流動(dòng)不均勻性越嚴(yán)重。因此,擠壓斷面復(fù)雜的制品比擠壓斷面簡單的制品金屬流出速度要低,避免擠壓過程中金屬充不滿??缀途植慨a(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,造成擠壓制品產(chǎn)生縱向上的彎曲、扭擰和裂紋等質(zhì)量缺陷。
擠壓管材時(shí)的金屬流出速度可以比擠壓棒材高些,但在擠壓大直徑薄壁管材時(shí),應(yīng)該采用較低的擠壓速度。
3、高溫時(shí)金屬粘性高的應(yīng)該合理控制擠壓金屬的流出速度。在生產(chǎn)這類合金時(shí),提高擠壓速度將會(huì)使出口溫度升高,引起金屬與工具之間的枯結(jié),導(dǎo)致擠壓制品表面質(zhì)量惡化。如鋁青銅一類的合金,高溫時(shí)容易粘附擠壓工具,擠壓速度控制不當(dāng),更進(jìn)一步加劇金屬與工具之間的粘結(jié),造成擠壓制品表面產(chǎn)生起刺、劃傷等缺陷。另外,擠壓粘性大的合金,金屬流出速度快會(huì)使不均勻變形更進(jìn)一步加劇,形成較長的擠壓縮尾,同時(shí)也降低了制品的力學(xué)性能。
4、擠壓工具形狀和溫度也會(huì)影響擠壓速度。在其他條件相同的情況下,使用錐形模的擠壓速度比平模高,生產(chǎn)中錐形模擠壓時(shí)金屬變形平緩,產(chǎn)生的變形熱少,在擠壓高溫塑性差的合金使用錐形模,有利于提高擠壓速度。擠壓工具的預(yù)熱溫度控制也會(huì)影響擠壓速度,一般工具溫度高了會(huì)降低合金的擠壓速度。
5、擠壓速度受擠壓機(jī)能力的制約。生產(chǎn)過程中擠壓速度的提高將使變形速度升高,金屬的變形抗力增大,不允許擠壓力超過設(shè)備的能力。
確定擠壓時(shí)的實(shí)際金屬流出速度,可以在擠壓溫度已知的條件下,考慮被擠壓金屬的特性、金屬的變形抗力和塑性、擠壓比等工藝參數(shù)和設(shè)備能力,來選擇合理的擠壓金屬流出速度。一般擠壓溫度高,金屬的流出速度慢,擠壓溫度低,金屬的流出速度可適當(dāng)增大,加工率大擠壓金屬的流出速度可增大。生產(chǎn)過程中,為保證生產(chǎn)效率,在保證擠壓制品質(zhì)量的前提下,一般都盡雖采用較大的擠壓速度。