浙江至德鋼業有限公司在擠壓帶翼不銹鋼管時,局部的金屬有較大的不均勻變形,這就可能導致金屬斷裂,型材形狀充不滿或型材扭曲。因此,研究金屬流動的規律性對于工模具孔型設計具有重要意義。擠壓帶翼不銹(xiu)鋼管時的金屬流動特性的研究借助于坐標網和組合坯料來進行。擠壓帶翼鋼管時,擠壓模入口在較寬范圍內變化,對變形區的分布和金屬在擠壓芯棒空隙里的徑向變形的大小不產生重大的影響。因此,模子錐角的大小應該以保證金屬流動不產生破裂為條件進行選擇。一般70°~80°被認為是最合適的。


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 在(zai)異(yi)型芯棒(bang)的(de)空隙里金(jin)屬的(de)徑向流(liu)(liu)動在(zai)擠(ji)壓筒(tong)里就已經開(kai)始(shi),并隨著向變形區的(de)靠近而增(zeng)加(圖3-12)。延(yan)伸(shen)增(zeng)大的(de)同時(shi),引起擠(ji)壓筒(tong)中金(jin)屬流(liu)(liu)動壓力增(zeng)高(gao),因(yin)而導致過早充滿芯棒(bang)的(de)異(yi)型空隙。采用碳(tan)素鋼(gang)擠(ji)壓帶內翼(yi)(yi)的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi),延(yan)伸(shen)系(xi)數取10~12,能(neng)保證正常(chang)充滿翼(yi)(yi)的(de)形狀(zhuang)。如(ru)前所述,當擠(ji)壓光管(guan)(guan)時(shi),內層(ceng)金(jin)屬超(chao)過外層(ceng)金(jin)屬。如(ru)果在(zai)芯棒(bang)上也有(you)更接近于(yu)擠(ji)壓軸線分布(bu)的(de)空隙,則其(qi)不(bu)均勻(yun)流(liu)(liu)動層(ceng)被(bei)加深(圖3-13)。在(zai)擠(ji)壓內翼(yi)(yi)布(bu)置不(bu)對(dui)稱的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi),金(jin)屬的(de)流(liu)(liu)動圖像原則上沒有(you)改變。尼(ni)科波爾南方鋼(gang)管(guan)(guan)廠在(zai)擠(ji)壓鰭(qi)片管(guan)(guan)時(shi),研究了帶外翼(yi)(yi)鋼(gang)管(guan)(guan)金(jin)屬流(liu)(liu)動的(de)特(te)征,指出該過程(cheng)的(de)特(te)點是不(bu)均勻(yun)變形較大。這是由(you)于(yu)制品和(he)坯料的(de)幾(ji)何(he)形狀(zhuang)沒有(you)相似之處引起的(de)變形的(de)不(bu)均勻(yun)性,可由(you)坐標網線橫向歪曲的(de)大小來評定。


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  擠壓模口在(zai)60°-90°間變(bian)(bian)(bian)(bian)化,對變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)的(de)(de)(de)(de)分布(bu)和(he)(he)沿管(guan)(guan)坯(pi)斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻,變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)不發(fa)生重大影(ying)響(圖(tu)3-14),縱(zong)向坐標(biao)網線在(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)上沿管(guan)(guan)子全長(chang)仍(reng)然是平行的(de)(de)(de)(de),其間隔距離幾乎沒有變(bian)(bian)(bian)(bian)化,這(zhe)就證實(shi)了在(zai)此斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)徑向變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)不大。當擠壓單個圓盤組成的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)坯(pi)時,在(zai)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)處出(chu)現(xian)局(ju)部(bu)區(qu)域(yu)性強烈變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(圖(tu)3-15(b))。在(zai)該(gai)區(qu)域(yu)內,金(jin)屬(shu)具有切向流動(dong)。此為中止擠壓管(guan)(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)(de)翼(yi)帶(dai)(dai)和(he)(he)光管(guan)(guan)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)縱(zong)斷(duan)面(mian)低倍磨片(pian)所證實(shi)(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼(yi)上局(ju)部(bu)區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)(de)高度不超過變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)區(qu)的(de)(de)(de)(de)總高度。在(zai)擠壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)外(wai)表(biao)面(mian)上有同(tong)心小槽(cao)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)料時,發(fa)現(xian)表(biao)面(mian)層金(jin)屬(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻性。在(zai)圖(tu)上可明(ming)顯地看到(dao)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)流動(dong)超前于光管(guan)(guan)部(bu)分。根據(ju)實(shi)驗結果(guo)組成了擠壓帶(dai)(dai)外(wai)翼(yi)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)金(jin)屬(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)(de)一般系統圖(tu)像,并考慮了在(zai)橫斷(duan)面(mian)和(he)(he)縱(zong)斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從(cong)圖(tu)3-17可(ke)以(yi)看(kan)出,線(xian)段(duan)(duan)AB和(he)NK變(bian)(bian)形前分(fen)布(bu)(bu)在一個(ge)平面(mian)上,而在管(guan)子里其位置發(fa)生(sheng)了明顯變(bian)(bian)化。B點(dian)和(he)N點(dian)的內層金(jin)屬超(chao)過了A點(dian)和(he)K點(dian)的外層金(jin)屬,而且線(xian)段(duan)(duan)N'K'和(he)NK之差遠大(da)于線(xian)段(duan)(duan)A'R'和(he)AB之差。這(zhe)是由于不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)光滑部(bu)分(fen)橫(heng)斷面(mian)上金(jin)屬流動(dong)的不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性比帶翼(yi)部(bu)分(fen)大(da)。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)外表面(mian)翼(yi)上的點(dian)超(chao)過了相(xiang)應的光管(guan)部(bu)分(fen)的點(dian)。碳素(su)鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)試驗(yan)中止(zhi)坯料(liao)各斷面(mian)顯微磨片試樣(yang)所表現出的圖(tu)像(xiang)可(ke)以(yi)證實變(bian)(bian)形的不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性(圖(tu)3-18).在擠(ji)壓(ya)帶翼(yi)的不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)(shi),金(jin)屬流動(dong)的連續性和(he)相(xiang)對變(bian)(bian)形的分(fen)布(bu)(bu)與(yu)擠(ji)壓(ya)光管(guan)時(shi)(shi)沒有(you)原(yuan)則上的區別(bie)。實驗(yan)表明,擠(ji)壓(ya)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)擠(ji)壓(ya)有(you)色金(jin)屬制品時(shi)(shi),金(jin)屬流動(dong)情況(kuang)原(yuan)則上一樣(yang)。