变形抗力和变形程度对挤压力的影响
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- 发布于 2017年4月25日 星期二 15:07
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掌握影响挤压力的主要因素
影响挤压力的主要因素有：挤压时的金属变形抗力、变形程度、模孔形状、制品断面形状、流出速度、锭坯的长度、接触摩擦条件等。
(1) 挤压时的粉末变形抗力。挤压力与抵抗力成正比关系。（但由于粉末的不均匀性，往往不能保持严格的线性关系。）变形温度通过影响金属变形抗力而影响挤压力，随着温度的升高，挤压力降低。
(2) 变形程度。挤压力与之也是成正比关系，随着变形程度增大挤压力增加。下图为不同种类粉末在不同挤压比的条件下的挤压力对比。挤压比extrusion ratio)是指挤压筒腔的横断面面积同挤压制品总横断面面积之比，也叫挤压系数。挤压比是挤压生产中用于表示金属变形程度大小的参数，用λ表示:λ=Ft/ΣF1。挤压比同变形程度、挤压力有如下关系:(1)挤压比增大时，金属流出模孔的困难程度会增大，挤压力也增大；(2)当其他条件相同时，挤压比增大，挤压时锭坯外层金属向模孔流动的阻力也增大，因此使内外部金属流动速度差增大，变形不均匀；(3)但当挤压比增加到一定程度后，剪切变形深入到内部，变形开始向均匀方向转化。研究证明，当挤压变形程度ε达到85%~90%时，挤压金属流动均匀，制品内外层的力学性能也趋于均匀。从图中可以看出，抵抗力（粉末种类）与变形程度（挤压比）均会对挤压压力产生影响。
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挤压工艺流程
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- 发布于 2017年4月25日 星期二 15:03
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挤压工艺流程为如下所示：
掺和
掺和的目的是在于使增塑剂和粉末混合均匀，以获得良好塑性的混合料。该过程也称为捏合，是挤压过程的关键环节，捏合是一种强力剪切的混合过程。掺和（捏合）后的混合料称为喂料
预压（压团）
混合料预压的作用是使增塑剂与颗粒表面充分接触，消除其中夹杂的气体，使混合料密度均匀。预压的操作程序是将掺合料装入圆筒压模内在压力机上以一定压力压实混合料；或把掺合料直接装入挤压筒内，密封挤压嘴，施以一定压力把混合料挤压密实。为了排气充分，最好在具有真空装置的挤压机中进行预压作业，并适当保压。硬质合金的压团过程需要在5x10-2pa的真空度，压团压力在1.2-1.5t/cm2的压力下进行，该压力与普通模压压力接近。
挤压
增塑粉末料的挤压可在油压机或专用挤压机上进行。物料进入料仓后，通过蜗杆将物料推压入挤压套筒内，通过挤压嘴获得所需的制品。混合料的挤压温度一般控制在40-50℃，可在模筒外壁装上加热器。挤压速度可在较大的范围内选择，以实际挤压坯不出现缺陷为限。挤压压力通常在300MPa以下。挤压过程受挤压压力、挤压速度、挤压温度等参数的影响。
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挤压过程的三个阶段
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- 发布于 2017年4月25日 星期二 14:58
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（一）掌握挤压过程的三个基本阶段
根据金属在挤压过程中的流动特点，通常把挤压变形过程划分为三个阶段（对应下图挤压力行程曲线上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区），分别是：
(1) 开始挤压阶段（也称填充挤压阶段）。金属受挤压轴的压力后，首先充满挤压筒与模孔，挤压力直线上升，粉末间空隙被逐渐填充，孔隙率大幅下降。
(2) 基本挤压阶段（也称平流挤压阶段）。从混合料粉末开始流出模孔到正常挤压过程即将结束时为止。在此阶段，筒内的锭坯一般来说，其内部与外部之间基本上不发生交错流动，锭坯的外层金属流出模孔后仍在制品的外层而不会流到制品的中心。在挤压时，锭坯任一横断面上的金属质点皆以同一速度或一定的速度差进入变形区压缩锥。靠近垫片和模子角落处的金属不流动，形成难变形区。正挤压的挤压力随着锭坯长度的减小而直线下降。
(3) 终了挤压阶段（也称缩尾挤压阶段或紊流挤压阶段）。在此阶段，锭坯的外层金属向其中心剧烈流动，同时两个难变形区中的金属也向模孔流动，形成挤压所特有的缺陷“挤压缩尾”。挤压力重新开始上升，此时应结束挤压操作。
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【知钨】什么是高比重钨合金？
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 20:51
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挤压增塑剂的选择
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 20:09
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挤压增塑剂
由于挤压压力的限制，为保持坯条密度，就要求挤压增塑剂（类似模压成型剂）比普通模压所用的增塑剂具有更大的粘性，加入量也要相应增多。
增塑剂的要求：
1、增塑剂应具有较佳的可塑性质，具有较强的粘结能力，
2、不与金属粉末料起化学作用，在制品的烧结温度下能全部挥发除去。
表中数据为各种增塑剂在空气中灼烧后的残渣，从表可看出，石蜡汽油及石蜡在空气中灼烧后全部挥发除去。所以，生产上常优先选用石蜡作增塑剂。为了改善挤压粉末与增塑剂之间的接触，提高颗粒之间的粘结能力，常常加入少量表面活性剂（如硬脂酸）和粘结剂（如聚乙烯醇）组成混合增塑成形剂。
硬质合金粉末混合料（RTP）必须经过增塑处理，才能挤压成型。增塑过程也称捏合。捏合是一种强力剪切的混合过程。捏合的目的是使挤压增塑剂均匀分布在混合料中，捏合后得到的混合料称为喂料。
一般碳化钨钴类合金，常采用石蜡作增塑剂，其用量同合金料的牌号及挤压嘴的孔径大小有关，一般为6.0%-8.5%。
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硬质合金棒材的成形方法
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 20:05
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硬质合金棒材因其特殊的耐磨蚀、高硬度、优良的断裂韧性和抗压强度使其在金属加工、电子工业、木材加工、航空航天业及医学等领域得到了广泛应用, 是制造印刷电路板微钻、铣刀、铰刀、阶梯刀具、长杆刀具、丝锥和点阵打印机打印针等的理想前期材料。
制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→ 压制→成型→低压烧结→成型（毛坯）→外圆磨精磨（毛坯没有这道工序）→检测尺寸→包装→入库。
硬质合金棒材成型工艺主要有挤压成形、等静压成形、模压成形这三种。
一、 挤压成形
硬质合金棒材挤压工艺的优点在于棒材的长度原则上不受成形的限制，且纵向密度均匀；生产连续性强，成形效率高，设备简便，操作方便。流程图如下：
二、等静压成形
1、压割法
把研磨后过筛的碳化物粉末压制成块状, 然后进行冷等静压处理, 再进行后续加工。在此工艺中, 只要少量的塑化剂, 如石蜡、聚乙醇等。如果冷等静压的压力足够高(400MPa), 甚至可不加粘结剂。这种方法成型的棒材, 表面非常粗糙, 成品
前, 必须进行磨削和车削加工。
2、湿袋法
模具处于高压液体内均匀受压(约200MPa),试件尺寸受模腔限制, 不适于批量生产, 主要用于大直径棒材
3、干袋法
它以不同的流体作传压介质, 模具是半固定式的, 坯料的添加和取出都在干燥状态下操作。自动化程度较高, 操作周期短, 适用于批量成型。这种方法成型的棒材长度比机械模压法长些(最长达400mm), 成型时使用少量(1%～1.5 %)石蜡或聚乙烯醇。
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反向挤压的特点
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 20:02
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反向挤压：挤压过程中，材料沿挤压轴相反方向从模孔中流出，坯料与挤压筒不发生相对运动。
反向挤压的变形过程特点：
1、挤压时金属的变形区紧靠模面，变形区后面的金属不发生任何变形。沿制品长度方向金属流动均匀性优于正挤压。
2、靠近模面处仅产生一高度很小的金属流动死区，该死区金属几乎不参与变形，直到挤压最后阶段，挤压筒内剩余坯料长度很小时才产生显著的横向流动（此时挤压力增加）。
3、反挤压制品横断面组织要比正挤压制品的均匀得多，反挤压制品头尾部变形程度较正挤压的要均匀。
4、反挤压时坯料边部无激烈摩擦而产生的强附加剪切变形。
5、反挤压时，坯料最表层（<2mm ）被阻止在模面附近的死区内，而稍深层金属可能直接流入制品表层中，尾端金属无倒流现象。
反向挤压特点：
1、相同的挤压条件下，反挤压法由于挤压筒壁与坯料表面之间无相对滑动，不产生摩擦损耗，所需的最大挤压力比正挤压可降低30~40%。
2、可在较低的温度下挤压有较大挤压比的小断面制品，生产效率提高。
3、所需最大挤压力与坯料长度无关，因而可采用长坯料挤压长制品。
4、坯料和挤压筒之间不产生摩擦热，而且变形区体积小，变形热小，因而模孔附近制品的温升小，可采用较高的速度进行挤压，制品表面和边角不易产生裂纹。
5、挤压筒和模具的磨损少，使用寿命长。
6、沿制品截面上和长度上的变形比正挤压时更均匀，因而品沿截面和长度上的组织与性能比较均匀。
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正向挤压的特点
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 19:59
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坯体被挤出方向与加压方向相同即为正向挤压。
优点：
1、设备简单，投资少，适用于任何挤压设备，对设备无特殊要求
2、更换工模具简便，辅助时间短
3、产品的外接圆直径大，可以通过宽展、分流等方法，生产外接圆直径大于挤压筒直径的产品
4、在锭坯变形区，锭坯产生较大的剪切变形，有利于提高挤压制品的表面质量
5、对铸锭的表面质量要求不高
6、可以得到任意外形的制品，制品断面只受挤压筒内径、挤压系数限制。
缺点：
1、挤压时要克服铸锭与挤压筒之间的摩擦力,有效挤压力仅为60-70%，甚至更低；
2、挤压开始到结束的全过程中，挤压力有大到小变化大，挤压力的变化使得模具的变形量大，挤压产品的头、尾尺寸变化较大；
3、由于金属变形的不均匀性，产品的组织不均匀，尾端易造成缩尾和粗晶环等缺陷，金属沿截面的流动速度不均，可能导致挤压制品(尤其是大型挤压制品)内部分层，形成缺陷；
4、由于变形的不均匀性，产品的力学性能不均匀，挤压头端变形程度小，性能较低
5、挤压产品的机械性能存在各向异性；
6、管材挤压时易产生偏心废品，造成产品质量不合格，降低了成品率。采用空心锭坯挤压管材时，增加了锭坯大量的附加加工，而且容易造成管材内表面质量缺陷。
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常见的挤压成形种类
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- 发布于 2017年4月24日 星期一 19:56
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挤压的方法可按照不同的特征进行分类，有几十种。最常见的有6种方法：正向挤压、反向挤压、复合挤压、连续挤压、玻璃润滑挤压和静液挤压。最基本的方法仍然是正向挤压（简称正挤压）、反向挤压（简称反挤压）和复合挤压这三种。
一、正向挤压：金属的流动方向与挤压杆（挤压轴）的运动方向相同的挤压生产方法。 特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的磨损。适用于各种形状的实心杆形件、管件和环形件的挤压。
二、反向挤压：金属的流动方向与挤压杆（或模子轴）的相对运动方向相反的挤压生产方法。 特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。 特点：挤压力小；金属变形流动均匀；挤压速度快。但制品表面较正挤压差；外接圆尺寸较小；设备造价较高；辅助时间较长。
三、复合挤压：一部坯体的挤出方向相同，另一部分金属的挤出方向与加压方向相反，是正挤和反挤的结合。适用于各种复杂形状制件的挤压；通过改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。
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【知钨】钨合金球用途有哪些？
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- 发布于 2017年4月21日 星期五 20:48
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