1、 1、挤压定义、挤压定义 2、挤压理论、挤压理论 3、挤压新技术、挤压新技术 4、工具组成、工具组成 5、挤压工具以及提高寿命的措施、挤压工具以及提高寿命的措施 6、工具使用与维护、工具使用与维护 按金属流向：正挤压、反挤压、复合挤压按金属流向：正挤压、反挤压、复合挤压 按制品的形状：空心制品的挤压按制品的形状：空心制品的挤压 实心制品的挤压实心制品的挤压按挤压时制品的温度：热挤压、冷挤压按挤压时制品的温度：热挤压、冷挤压按挤压金属的种类：轻有色金属按挤压金属的种类：轻有色金属 重有色金属重有色金属 稀有贵金属稀有贵金属 1、工具组成、工具组成 2、挤压工具以及提高寿命的措施、挤压工具以及提高
2、寿命的措施 3、工具使用与维护、工具使用与维护 5.型材模型材模 型材挤压时由于型材本身失去了对称性，型材挤压时由于型材本身失去了对称性，各处的壁厚又不同，因此金属的流动不均各处的壁厚又不同，因此金属的流动不均匀，易导致型材发生扭曲、断裂和尺寸缩匀，易导致型材发生扭曲、断裂和尺寸缩小等现象。要改变或减轻金属流动的不均小等现象。要改变或减轻金属流动的不均匀性，在布置模孔时必须采取以下一种或匀性，在布置模孔时必须采取以下一种或几种措施：几种措施：1.合理布置模孔合理布置模孔 2.采用不等长工作带采用不等长工作带 3.采用平衡模孔采用平衡模孔 4.型材模设计型材模设计 5.1 模孔布置模孔布置 型材
3、面有两个对称轴：布置型材面有两个对称轴：布置1个模孔，且型个模孔，且型材重心与模孔中心重合。材重心与模孔中心重合。型材面有一个或没有对称轴且壁厚不均匀：型材面有一个或没有对称轴且壁厚不均匀：1.若采用单孔模若采用单孔模，必须将型材的重心对挤压，必须将型材的重心对挤压模中心做一定的偏移，使难流动的部分更模中心做一定的偏移，使难流动的部分更靠近挤压模中心，如图靠近挤压模中心，如图48所示实线为合所示实线为合理的；理的；2.若采用多孔模对称布置若采用多孔模对称布置，使难流动的部分，使难流动的部分更靠近挤压模中心，如图更靠近挤压模中心，如图4-9对比对比 5.2 不等长工作带不等长工作带 工作带对金属
4、的流动起到阻碍作用：工作带对金属的流动起到阻碍作用：如果工如果工作带长，则使该处的摩擦阻力加大，迫使金属向阻力小的作带长，则使该处的摩擦阻力加大，迫使金属向阻力小的部分流动，这样就可以使金属的流动变得均匀，部分流动，这样就可以使金属的流动变得均匀，在设计在设计时，阻力较大的壁薄部分，则工作带的长时，阻力较大的壁薄部分，则工作带的长度要短。度要短。5.3 采用平衡模孔采用平衡模孔 用于挤压异型管材时，增加一个或两个挤用于挤压异型管材时，增加一个或两个挤压成棒材的平衡模，可以利用挤压时从模压成棒材的平衡模，可以利用挤压时从模孔挤出的金属。孔挤出的金属。5.4 型材模设计型材模设计(1)型材的外形尺
5、寸型材的外形尺寸(指型材的宽和高指型材的宽和高)Ak(2)型材的壁厚尺寸型材的壁厚尺寸SK(3)型材的圆角、圆弧与角度。对于没有偏型材的圆角、圆弧与角度。对于没有偏差要求的圆角和圆弧，模孔可以按名义尺差要求的圆角和圆弧，模孔可以按名义尺寸设计；对于有偏差要求的圆角和圆弧，寸设计；对于有偏差要求的圆角和圆弧，以及由圆角和圆弧组成的型材，其模孔尺以及由圆角和圆弧组成的型材，其模孔尺才仍按上面的计算公式计算。才仍按上面的计算公式计算。6.组合模组合模（1）特点：将模子和型芯组合一起，因型）特点：将模子和型芯组合一起，因型芯在模子中像舌头一样，所以也叫舌模或芯在模子中像舌头一样，所以也叫舌模或带针模。
6、在挤压时，锭坯在强大的压力作带针模。在挤压时，锭坯在强大的压力作用下，被模子的模桥用下，被模子的模桥(刀刀)分成几股金属流入分成几股金属流入模孔，借助于模壁和舌芯所给予的压力，模孔，借助于模壁和舌芯所给予的压力，迫使金属重新焊合面形成空心的制品。制迫使金属重新焊合面形成空心的制品。制品上的焊缝数与金属流股数相同。品上的焊缝数与金属流股数相同。注意：注意：这种模子必须保持清洁，防止氧化，也不这种模子必须保持清洁，防止氧化，也不能用润滑剂，影响焊合质量。能用润滑剂，影响焊合质量。焊合腔的深度过小还会造成金属在焊合腔内的焊合时间短，由于焊合腔内不能建立足够的静水压力而使焊合压力低，严重影 响型材的焊
7、合质量。如下页图所示的非接触变形，也是流动过冲的表现。流动过冲与非接触变形示意图（2）分类）分类 组合模的结构形式主要有桥式组合模、孔组合模的结构形式主要有桥式组合模、孔道式组合模和叉架式组合模三种，其中桥道式组合模和叉架式组合模三种，其中桥式应用较多。式应用较多。桥式组合模主要有模桥桥式组合模主要有模桥(刀刀)、焊合室、焊合室、舌芯舌芯(针针)和工作带等几部分组成。和工作带等几部分组成。模桥的形模桥的形状最好是梯形，它的主要作用是将整体的锭坯分状最好是梯形，它的主要作用是将整体的锭坯分割；焊合室是金属流会合焊接的地方；舌芯可以割；焊合室是金属流会合焊接的地方；舌芯可以与桥作成一整体，它的作用
8、是决定管材或空心型与桥作成一整体，它的作用是决定管材或空心型材的内径；工作带应比一般的模子的要长一些，材的内径；工作带应比一般的模子的要长一些，以便于更好地挤压焊合，提高焊缝的质量。以便于更好地挤压焊合，提高焊缝的质量。挤压模的类型、结构、形状与尺寸是影响挤压模的类型、结构、形状与尺寸是影响金属流动的显著因素。从挤压筒内金属流金属流动的显著因素。从挤压筒内金属流动的角度来看组合模（分流模）挤压比动的角度来看组合模（分流模）挤压比普通的实心型材模挤压金属流动均匀，多普通的实心型材模挤压金属流动均匀，多孔模挤压比单孔模挤压金属流动均匀。采孔模挤压比单孔模挤压金属流动均匀。采用组合模或多孔模挤压时，
9、挤压筒内不容用组合模或多孔模挤压时，挤压筒内不容易产生棒材单孔模挤压时容易出现的缩尾易产生棒材单孔模挤压时容易出现的缩尾现象。需要附带说明的是，当只考虑挤压现象。需要附带说明的是，当只考虑挤压筒内的金属流动时，分流模挤压实际上也筒内的金属流动时，分流模挤压实际上也是一种多孔模挤压。是一种多孔模挤压。（三）穿孔针、挤压垫、挤压杆、挤压筒三）穿孔针、挤压垫、挤压杆、挤压筒 1、穿孔针、穿孔针 作用：作用：穿孔针或芯捧是用来对锭坯进行穿穿孔针或芯捧是用来对锭坯进行穿孔并确定空心制品的内部尺寸和形状的变孔并确定空心制品的内部尺寸和形状的变形工具，它对管材内表面质量起着决定性形工具，它对管材内表面质量起
10、着决定性的作用。的作用。种类：种类很多，如下页图种类：种类很多，如下页图4-10，最常用，最常用的是圆柱式针和瓶式针。的是圆柱式针和瓶式针。圆柱式针：圆柱式针：圆柱式针的长度上带有很小的圆柱式针的长度上带有很小的锥度，这样就可以减少在穿孔和挤压过程锥度，这样就可以减少在穿孔和挤压过程中金属流动时作用在针上的摩擦力。中金属流动时作用在针上的摩擦力。瓶式针：瓶式针：可以减轻针的弯曲和过热，从而可以减轻针的弯曲和过热，从而减少偏心；空心锭挤压铝合金管材时，采减少偏心；空心锭挤压铝合金管材时，采用瓶式针可以减少用圆柱式针时表面常被用瓶式针可以减少用圆柱式针时表面常被挤压垫划伤的现象，影响管子的内表面质
11、挤压垫划伤的现象，影响管子的内表面质量；瓶式针还有利于减少穿孔料头。量；瓶式针还有利于减少穿孔料头。2.挤压垫挤压垫 作用作用：避免挤压杆直接与高温的金属坯料：避免挤压杆直接与高温的金属坯料接触，是防止挤压杆端面磨损过快与变形接触，是防止挤压杆端面磨损过快与变形的一种专用工具的一种专用工具(图图411)。尺寸尺寸：外径比挤压筒内径小：外径比挤压筒内径小D,D太小太太小太大都不好。太小时送进困难，易造成事故；大都不好。太小时送进困难，易造成事故；太大时会引起金属倒流。内孔也不能太大，太大时会引起金属倒流。内孔也不能太大，否则对针的位置起不到校正作用。否则对针的位置起不到校正作用。挤压垫片对穿孔针
12、的控制作用：垫片的外垫片的外径与内径分别与挤压筒和穿孔针的直径相径与内径分别与挤压筒和穿孔针的直径相配合，互相之间有很小的间隙。挤压时，配合，互相之间有很小的间隙。挤压时，垫片的小心线在很大程度上取决于挤压筒。垫片的小心线在很大程度上取决于挤压筒。固定针挤压时，随着垫片的推进，其内孔固定针挤压时，随着垫片的推进，其内孔将强制针从偏移位置恢复到挤压中心线的将强制针从偏移位置恢复到挤压中心线的 位置上，垫片对针的控制作用在挤压过程中位置上，垫片对针的控制作用在挤压过程中是不断增大的，至挤压末期作用最大。是不断增大的，至挤压末期作用最大。3.挤压杆挤压杆 作用作用:挤压杆又叫挤压轴，是传递主柱塞产挤
13、压杆又叫挤压轴，是传递主柱塞产生的压力，通过挤压垫传递给金属，使金生的压力，通过挤压垫传递给金属，使金属在挤压筒内产生塑性变形属在挤压筒内产生塑性变形 结构结构：实心（：实心（正挤压棒型材和特殊反挤压正挤压棒型材和特殊反挤压生产大型管材生产大型管材）和空心（）和空心（正挤压管材和反正挤压管材和反挤压管、型、棒材挤压管、型、棒材）。形状多为等截面圆）。形状多为等截面圆柱体，如图柱体，如图4-12.尺寸尺寸：根据挤压筒内径确定，实心杆端部：根据挤压筒内径确定，实心杆端部应小些，因为塑性变形时会变大；同样空应小些，因为塑性变形时会变大；同样空心杆端部应大些。心杆端部应大些。4.挤压筒挤压筒 4.1结
14、构结构:因为是最贵重的部件，所以要尽可因为是最贵重的部件，所以要尽可能减少损坏。措施通常是采用多层式，挤能减少损坏。措施通常是采用多层式，挤压筒是由三层或三层以上的衬套以过盈热压筒是由三层或三层以上的衬套以过盈热配合组装在一起的，这样即使内层损坏也配合组装在一起的，这样即使内层损坏也只需更换内层就好，节省大量的合金钢材。只需更换内层就好，节省大量的合金钢材。衬套种类：圆形、锥形（便于卸除）、台衬套种类：圆形、锥形（便于卸除）、台肩（紧固作用）；如下页图肩（紧固作用）；如下页图4-13 4.2 预热预热 原因：为了使挤压筒内的金属流动均匀和原因：为了使挤压筒内的金属流动均匀和挤压筒免受过于剧烈的
15、热冲击，温度基本挤压筒免受过于剧烈的热冲击，温度基本接近被挤压金属温度。接近被挤压金属温度。方法：筒内加热、加热炉内加热、电阻元方法：筒内加热、加热炉内加热、电阻元件外部加热、用挤压筒内设置的加热孔进件外部加热、用挤压筒内设置的加热孔进行电阻加热或电感应加热。其中电阻加热行电阻加热或电感应加热。其中电阻加热和电感应加热应用最广泛。如图和电感应加热应用最广泛。如图4-14为挤为挤压筒中感应加热元件的布置。压筒中感应加热元件的布置。4.3 尺寸尺寸 挤压筒的尺寸主要包括；挤压筒内径、挤挤压筒的尺寸主要包括；挤压筒内径、挤压筒长度和各层衬套的厚度。压筒长度和各层衬套的厚度。内径内径：最大内径应保证作
16、用在挤压垫上的：最大内径应保证作用在挤压垫上的单位压力不低于被挤压金属的变形抗力；单位压力不低于被挤压金属的变形抗力；扁挤压筒内孔的长短轴之比以扁挤压筒内孔的长短轴之比以34为宜，为宜，内孔的长轴应保证能获得最大宽度的壁板内孔的长轴应保证能获得最大宽度的壁板型材，内孔的宽度与挤压筒外径最合适的型材，内孔的宽度与挤压筒外径最合适的比值为比值为0.400.45。长度长度：Lt=（Lmax+L）+T+sLmax锭坯最大长度锭坯最大长度L 锭坯穿孔时金属增加的长度锭坯穿孔时金属增加的长度T模子进入挤压筒的长度模子进入挤压筒的长度S挤压垫的厚度挤压垫的厚度 厚度厚度：挤压筒各层衬套的厚度尺寸，一般挤压筒
17、各层衬套的厚度尺寸，一般根据经验数据确定，然后再进行强度校核。根据经验数据确定，然后再进行强度校核。挤压筒的外径应大致等于其内径的挤压筒的外径应大致等于其内径的45倍，倍，每层衬套的壁厚则可根据各层外、内径的每层衬套的壁厚则可根据各层外、内径的比值相等，即：比值相等，即：DlD0D2D1D3D 2的原则的原则来确定。来确定。挤压机的能力在挤压机的能力在25MN以下时，内衬套的最以下时，内衬套的最小壁厚为小壁厚为5060mm。1、材料要求、材料要求 2、模具材料、模具材料 3、选择材料的原则、选择材料的原则 4、失效与损害原因、失效与损害原因 5、提高使用寿命的途径、提高使用寿命的途径（一）要求
18、（一）要求(1)足够的高温强度和硬度足够的高温强度和硬度(2)高的耐热性高的耐热性(3)足够的韧性足够的韧性(4)低的热膨胀系数低的热膨胀系数(5)良好的导热性良好的导热性(6)高的耐磨性高的耐磨性(7)良好的加工工艺性能良好的加工工艺性能(8)价格低廉价格低廉不能全部满足，要根据具体情况考虑不能全部满足，要根据具体情况考虑（二）材料（二）材料 主要是热挤压模具钢：铬钼钢和铬钨钢主要是热挤压模具钢：铬钼钢和铬钨钢 代表铬钼钢（代表铬钼钢（4Cr5MoV1S2）铬钨钢）铬钨钢（3Cr2W8V）铬钼钢优点：导热系数大，工具的温度不铬钼钢优点：导热系数大，工具的温度不易升高，可以长时间在易升高，可以
19、长时间在550下工作而不软下工作而不软化；此种钢的塑性、韧性也较好，热膨胀化；此种钢的塑性、韧性也较好，热膨胀系数低，在挤压时可以采用水冷而不易开系数低，在挤压时可以采用水冷而不易开裂，而且粘结金属的倾向性较小。裂，而且粘结金属的倾向性较小。铬钨钢优点：具有很好的高温强度铬钨钢优点：具有很好的高温强度 缺点：塑性和韧性差，脆性大；导热性缺点：塑性和韧性差，脆性大；导热性能差，线膨胀系数高，在工作中易产生很能差，线膨胀系数高，在工作中易产生很大的热应力导致工具龟裂和破碎；另外，大的热应力导致工具龟裂和破碎；另外，3cr2w8v的加工工艺性能也不好，难以用的加工工艺性能也不好，难以用来制造大型的挤
20、压工模具。来制造大型的挤压工模具。（三）合理选择工模具材料（三）合理选择工模具材料 需从以下几方面考虑：需从以下几方面考虑：(1)被挤压金属或合金的性能。被挤压金属或合金的性能。(2)产品品种、形状和规格产品品种、形状和规格(3)挤压方法、工艺条件与设备结构挤压方法、工艺条件与设备结构(4)挤压工模具的结构形状和尺寸挤压工模具的结构形状和尺寸（四）挤压工模具的失效与损坏四）挤压工模具的失效与损坏 1、大型基本工具的失效与损坏（磨损、塑、大型基本工具的失效与损坏（磨损、塑性变形、脆性断裂、热裂、疲劳破坏等）性变形、脆性断裂、热裂、疲劳破坏等）2、穿孔系统的失效与损坏（磨损、塑性变、穿孔系统的失效
21、与损坏（磨损、塑性变形、疲劳破坏、裂纹）形、疲劳破坏、裂纹）3、失效分析与鉴定：、失效分析与鉴定：外部观察和现场调查外部观察和现场调查 内部检查内部检查 综合分析综合分析（五）提高工模具寿命的途径（五）提高工模具寿命的途径 1.定义：定义：挤压工模具因磨损或其它失效形式，挤压工模具因磨损或其它失效形式，终致不可修复而报废之前所能承受挤压的终致不可修复而报废之前所能承受挤压的总总次数次数或通过挤压锭坯的或通过挤压锭坯的总个数总个数，称之为挤压工，称之为挤压工模具的使用寿命。模具的使用寿命。2.影响原因：内因（模具本身的结构与性能）影响原因：内因（模具本身的结构与性能）外因（工作时的外界环境）外因
22、（工作时的外界环境）3.途径途径改进工模具结构形状改进工模具结构形状制定和严格控制合理的挤压工艺参数制定和严格控制合理的挤压工艺参数合理预热和冷却挤压工模具合理预热和冷却挤压工模具合理安装、使用和维修挤压工模具合理安装、使用和维修挤压工模具 31 什么叫挤压，什么叫正挤压，什么叫反挤压?36 挤压与其它压力加工方法相比较，主要有什么特点?43 挤压模主要有哪几种，最常用的是什么挤压模?47 挤压筒为什么在挤压前要进行预热？以及预热的方法主要有哪些？49 挤压工模具主要采用什么样的材质，为什么?41 在挤压机上主要有哪些挤压工模具？42 挤压工模具的工作特点有哪些？43 挤压模主要有哪几种，最常用的是什么挤压模?44 锥模主要有哪些参数?45 多孔模模孔的布置主要考虑哪些问题?46 穿孔针和芯捧各有什么作用?47 挤压筒为什么在挤压前要进行预热？48 挤压筒在结构上为什么要采用多层?49 挤压工模具主要采用什么样的材质，为什么?410 提高挤压工模具使用寿命的措施主要有哪些?411 挤压工模具的装配要注意什么原则?412 挤压模子的破坏形式主要有哪几种，产生的原因各是什么？413 怎样进行挤压工模具的失效鉴定?414 在挤压工模具的使用过程中，要注意哪些事项?本章完
