挤压分类及基本原理.ppt

?二、表面折缝 在变形过程中，多余的表皮金属受阻而在其边界处积聚，随着变形的继续进行深入到材料内部所形成的一种缺陷，称为表面折缝。 第二章 挤压分类及基本原理 图2-12 挤压表面折缝 a) 正挤压时的表面折缝 b) 反挤压时的死角区剥落 c) 复合挤压时的横向折缝 第二章 挤压分类及基本原理 当正挤压出现死角区时，如图2-12a所示的D区，坯料后半部分的表皮金属向凹模出口方向滑动受到死角区金属的阻碍，多余的表皮金属被积聚在死角区入口处。随后，多余的表皮金属沿滑移面被拉入金属内部，并随金属的流动一起向前延伸，从而形成折缝。 反挤压与复合挤压时，也会因其变形的死角区金属阻止表皮金属滑动而产生折缝。图2-12b为反挤时底部死角区的剥落，图c为复合挤压的横向折缝。 三、缩孔 缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹坑的缺陷。 第二章 挤压分类及基本原理 图2-13 挤压时的缩孔 a) 正挤压时的缩孔 b) 反挤压时的角部缩孔 第二章 挤压分类及基本原理 当正挤压进行到待变形区厚度较小、甚至只有变形区而无待变形区厚度时，会产生图2-13a所示的缩孔。若变形程度较大，润滑条件、凹模入口又不利，则中心层的金属流动快，外层流动落后于中心层，产生浅缩孔；若外层金属根本不向下移动，反而向上移动，便产生很深的缩孔。  筒形件反挤压进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生如图2-13b所示的角部缩孔。 四、裂纹 挤压裂纹分表面裂纹和内部裂纹。 当模具的圆角半径过小，会产生较在的应力集中，可能发生角裂，如图2-14a、b所示。 减径挤压时，由于断面收缩率较小，此时中心层金属的流动反而慢于表层金属，中心层产生附加拉应力，会产生图2-14c所示的裂纹。 杆-杆复合挤压时，如果中间部分的厚度小于杆径，则会产生图2-14d所示的内部裂纹，也可视这种裂纹为缩孔。 第二章 挤压分类及基本原理 第二章 挤压分类及基本原理 图2-14 挤压裂纹 a) 正挤压表面裂纹 b) 反挤压表面裂纹 c)减径挤压内部裂纹 d)复合挤压内部裂纹 * 第一节 挤压变形的金属流动分析 ? 为了搞清楚各种挤压方法的金属流动情况，可以采用坐标网格法、视塑性法、去光塑性法、密栅云纹法等实验方法和上限法、有限元法等数值计算方法。 下面采用直观、简便的坐标网格法来分析各种挤压方法的金属流动情况。 第二章 挤压分类及基本原理 一、正挤压实心件黑色金属流动分析 为了解黑色金属正挤压实心件的金属流动情况，可将圆柱体坯料切成两块，见图2-1(a)。在其中的一块剖面刻上均匀的网格，并在剖面上涂润滑油，再与另一块的剖面拼合在一起放入挤压凹模模腔内进行正挤压。当挤压至某一时刻时停止挤压，取出试件，将试件沿拼合面分开，此时可以观察到坐标网格的变化情况。 第二章 挤压分类及基本原理 图2-1 正挤压变形的网格示意图 a) 变形前 b) 理想变形 c) 理想润滑时的变形 d) 实际变形 第二章 挤压分类及基本原理 正挤压时坯料大致分为：变形区、不变形区(又分为待变形区、已变形区)和死区，见图2-2a。因为变形区始终处于凹模孔口附近，只要压余厚度不小于变形区的高度，变形区的大小、位置都不变，所以正挤压变形属于稳定变形。 第二章 挤压分类及基本原理 1 一待变形区 2 一变形区 3 一死区 4 一已变形区 正挤压实心件的变形特点是： 金属进入变形区才发生变形，此区称为剧烈变形区。进入此区以前或离开此区以后，金属几乎不变形，仅作刚性平移。 在变形区内，金属的流动是不均匀的，中心层流动，外层流动慢。而当进入稳定变形阶段以后，不均匀变形的程度是相同的。在凹模出口转角处会产生程度不同的金属死区。 第二章 挤压分类及基本原理 第二章 挤压分类及基本原理 二、正挤压空心件变形的流动分析 第二章 挤压分类及基本原理 正挤压空心件的坐标网格变化情况见图2-3。坯料除了受凹模工作表面的接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。 在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。 第二章 挤