冷挤压时往往由于变形工序设计不妥, 会使坯料在挤压成形过程中产生各种缺陷。因此, 只有预先了解这些缺陷的成因, 才能在设计变形工序时, 采取有效的解决办法来确保生产出合格的挤压件。表面折叠是较为常见的挤压缺陷，

一、表面折叠

多余的表皮金属被压入坯料表层所形成的缺陷, 称为表面折叠。例如在正挤压中, 挤压头部较粗大的杆形件, 需要采用两道成形工序。如果在第一道正挤压中工件的头部与杆部连接处圆弧太大或相应锥角太小, 则在第二道成形工序中因凹模的圆角半径较小, 便有可能使坯料过渡区部分的材料被压入端部的底平面上, 而形成折叠。又如, 反挤压时凹摸底部设有较大的圆角半径, 而坯料底部为直角过渡, 在挤压过程中就会产生折叠。如果挤压变形继续进行, 这种折叠还会被移到工件的侧面。 

折叠是线材表面沿挤压方向平直或弯曲的细线，通常与盘条表面呈某一角度分布，很长且形状相似。有时以两条平行线的形态出现。

 

挤压时，如果摩擦系数大和模具温度较低时，常在凹模底部形成一个难变形区，通常称为“死区”。由于该区金属不变形，而与其相邻的上部金属有变形和流动，于是便在交界处发生强烈的剪切变形，严重时将引起金属剪裂，即“死区”裂纹，有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠，如下图所示。 

二、防止表面折叠的对策

防止“死区”剪裂和折叠的对策是改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度，还可以采用带锥角的凹模，锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力，该分力与摩擦力的方向相反，从而有利于金属的变形和流动。根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角，以抵消摩擦的影响。

 

挤压速度系指单位时间内挤出坯料的长度，一般用mm/min表示。严格意义上讲，挤压速度其实包括挤压杆的前进速度和坯料从模孔流出的速度，即挤压速度与流出速度，两种之间在一定条件下有着确定的比例关系。挤压速度是通过对坯条的变形抗力的变化来影响挤压力的。冷挤压时，挤压速度对挤压力的影响较小。热挤压时，通常随挤压速度增加，挤压力增加（热挤压时，坯条在变形过程中产生的硬化可以通过再结晶软化，但这需要充分的时间，当挤压速度增加时，软化来不及进行，导致变形抗力增加，使挤压力增加）。下图为挤压黄铜棒时，挤压速度对挤压力的影响。

挤压速度过快，压坯易发生断裂，其原因有两种解释：一种认为中心部位的混合料与外层混合料由于流速差过大而引起料层间剧烈的摩擦，由摩擦产生的热造成局部石蜡熔化，减弱颗

粒间的粘结而造成断裂；另一种则认为，由于挤压速度过快，中心部位混合料流动的超前现象变得更严重，造成较大的剪切应力而使压坯断裂。

 

不同挤压阶段的挤压速度

(1)挤压前阶段，挤压速度越高,挤压力越大。

(2)随挤压继续进行,坯条冷却较慢，变形区温度可能提髙，挤压力逐渐下降。实际生产中，如果采用较低的挤压速度，由于挤压筒内锭坯的冷却，变形抗力增高,此时挤压力可能一直上升。

(3)挤压后阶段，挤压速度慢时,坯条温度降低，变形抗力升高，挤压力反而升高。

 

在适当的范围内，挤压速度对坯条质量影响不大。挤压速度主要从生产效率和操作方便性两个方面考虑。挤压速度过快，容易出现密度不均匀现象，甚至导致环状裂纹。过慢的挤压速度则使坯条产生“竹节”状痕迹。

 

一、挤压坯条长度对挤压力的影响

正向挤压时，通过挤压筒内坯条与筒壁之间的摩擦阻力产生作用，所以坯条长度对挤压力的大小有影响。挤压力与坯条长度的影响关系如下图所示。

正向挤压时，坯条与挤压筒壁之间存在着较大的摩擦作用。一般来讲，随着外摩擦增加，金属流动不均匀程度增加，金属与挤压筒、挤压模表面之间的摩擦阻力增加，从而使挤压力增加。由上图可以看出，挤压力随着坯条长度增长而增大。实际生产中，由于不同的挤压条件下坯条与挤压筒壁之间的摩擦状态不同,因而坯条长度对挤压力的影响规律也不同。

一般反向挤压时，金属坯条与挤压筒内衬之间无相对滑动，挤压力与坯条长度无关。

 

二、制品断面形状对挤压力的影响

制品断面形状只有在比较复杂的情况下才对挤压力有明显的影响。挤压制品断面形状只是在比较复杂的情况下，才对挤压力有明显的影响。制品断面的复杂程度系数C1、C2可按下式计算：

C1=型材断面周长/等断面圆周；

C2=型材的外切圆面积/型材断面积。

在挤压变形条件下，制品断面形状越复杂，所需的挤压力越大，当断面复杂程度系数大于1.5时，挤压制品断面形状对挤压力影响更明显。

 

挤压嘴直径也称为出口自径或出门喇叭锥直径。模具出口直径d过小，则易划伤制品表面，甚至会引起堵模。但d过大，会大大削弱定径带的强度，引起定径带过早地变形、压蹋，明显地降低模具使用寿命。因此，在一般情况下，出口带尺寸应比定径带尺寸大，对于薄壁管或变外径管材的模具，其值可适当增大。为增大模具的强度和延长模具的使用寿命，出口带可做成喇叭锥。出口喇叭锥角（从挤压型材离开定径带开始）可取 （此值受锥刀角度的限制）。特别是对于壁厚小于 而外形十分复杂的型材模具，为了保证模具的强度，必须做成喇叭出口。有时为了便于加工，也可设计成阶梯形的多级喇叭锥。为了增大定径带的抗剪强度，定径带与出口带之间可以20°-45°的斜面以圆角半径为1.5-3.0mm的圆弧连接。

挤压嘴直径通常根据挤压时的收缩系数确定。对于确定的挤压机，所能挤出坯条的最大直径受挤压机的能力限制，确切地说，受挤压缸径和压力的限制。挤出坯条的最大直径可按下式计算

d=√((1-k) D^2 )

式中：d---挤压机所能挤出的最大坯条直径，mm；

      k---挤压压缩率，一般取值≥0.95；

      D---挤压缸直径，mm。