热挤压钢管机组

<正> 一、概述将高温坯料装在一个圆管形容器里,挤压机的强大压力通过挤压杆施加于坯料的一端,迫使金属发生流动变形并从坯料另一端由模子和挤压针所组成的环形孔隙挤出而获得所需要的产品断面的方法称为挤压法。挤压法是与轧制法完全不同的一种新的钢管加工方法。挤压生产对工艺润滑剂和坯料表面质量要求高,坯料需实现无氧化加热。使用实心坯料时,为防止挤压管的壁厚不均,坯料的加工、加热、穿孔及相应的润滑等过程都有许多限制条件。钢管的热挤压生产具有以下优点:     

钢的静液挤压

最近才发展的靜液挤压,是采用高压液体(图1b)代替通常的柱塞(图1a)将坯料挤压出模子的一种加工方法。虽然某些工艺是在较高的温度下做的,但一般靜液挤压还是在室温下进行。 靜液挤压的特点 靜液挤压的主要优缺点可从图1b中看出,包括下列几点: 1.在模子入口处连续供应高压液体(通常还混有润滑液),保证在坯料和模子接触     

铜连续挤压工艺过程中的温度分析

采用FVM数值模拟方法研究了铜连续挤压过程中坯料的温度场.研究结果表明,坯料与挤压轮之间的摩擦对于坯料温度的上升影响较小,坯料在连续挤压过程中温度的上升主要源自坯料的塑性变形.通过理论分析,导出了铜连续挤压产品在模具出口处的温度计算公式.结果表明,一般情况下,铜挤压产品在模具出口处的温度为490～530 ℃,主机电枢电流上升10%,产品温度将上升50 ℃,对应腔体鼻子的温度将上升13～20 ℃;通过提高挤压轮的转速不能有效提高产品温度,达不到软化产品的效果.     

铜连续挤压的有限体积法数值模拟

对铜母线连续挤压过程的几何模型进行简化,基于MSC.Superforge软件平台,对铜母线连续扩展成形过程进行了数值模拟,确定了压下量为铜杆料直径的25%时为压实轮对铜杆压下量的最佳值,分析了铜连续挤压成形过程中坯料在挤压轮沟槽内的温度分布,指出在铜的连续挤压过程中,坯料的温度上升主要源于坯料的塑性变形.结果显示,铜坯料作用在腔体挡料块上的压力高达528～600 MPa,在坯料镦粗段前偶尔会发生折叠回流,这是造成连续挤压产品表面产生较大气泡和冷拔时断线质量缺陷的重要原因之一.为了避免金属流动造成的产品质量缺陷并提高腔体的使用寿命,应对腔体、挤压轮进行优化设计.     

槽的连续局部塑性成形与劈挤

介绍了用于加工槽的各种连续局部塑性成形方法,包括螺纹轧制、横轧与斜轧、分劈、花键轴滚轧、劈分轧制、花键轴/齿轮开模挤压、花键套挤压、槽型换向器整体冷锻、外翅片管挤压—犁削、内/外螺纹管拉拔等。在总结归纳各种方法变形特征的基础上,根据模具工作部分与坯料之间的运动关系,提出槽的连续局部塑性成形可划分为滚轧与劈挤两种基本变形方式。初步给出了劈挤定义,并对几种常见结构槽进行了物理模拟实验验证。初步介绍了劈挤所用模具、变形特征、应用范围。     

加热温度对AZ31镁合金连续挤压组织与性能的影响

采用连续挤压方法,开展AZ31镁合金工艺试验,研究加热温度对挤出产品微观组织和力学性能的影响。结果表明,加热温度对AZ31镁合金组织影响明显,坯料室温挤压时,产品的芯部组织均匀细小,而表层的晶粒大小不均。随着加热温度的升高,微观组织的均匀程度提高。当坯料加热到450℃时,挤出产品芯部的晶粒有长大的趋势。连续挤压后的晶粒相比坯料显著细化,这是由于坯料在连续挤压过程中经历了多种变形,使晶粒得到细化。随着加热温度的升高,抗拉强度增加,伸长率变化不大,这是由于温度的适当提高,使再结晶充分,晶粒均匀程度提高。     

定子坯料的冷挤压制造工艺

通过介绍定子坯料制件形状特点、尺寸精度要求和传统加工工艺,指出现在制造该类制件可利用冷挤压工艺加工。介绍了制造该类制件的冷挤压加工中的反挤压与贯穿挤压工艺及其模具,重点分析比较了两种挤压工艺的各自特点,得出冷挤压生产定子坯料中贯穿挤压工艺明显优于反挤压工艺的结论。     

连续挤压杆坯直径的工艺影响研究

针对坯料直径对铜扁线连续挤压的影响,采用刚粘塑性有限元模型,基于Deform-3D软件平台,进行三维有限元数值模拟,获得两种不同直径的坯料连续挤压扩展成形过程的金属流动规律、温度场、应力场、应变场以及挤压轮扭距。通过理论计算和对模拟结果的分析比较,初步确定了坯料直径和金属塑性变形的关系,为连续挤压工模具设计提供了理论依据。     

铜扁线连续挤压缺陷分析及工模具的优化

针对铜材厂连续挤压铜扁线出现的几种常见缺陷,通过DEFORM软件进行铜扁线连续挤压过程模拟。对连续挤压过程中出现的坯料后移,坯料咬入困难、坯料拱起以及产生溢料等缺陷问题进行数值模拟分析,进而找出切实可行的解决方案,如挤压轮轮槽的改进、堵头的改进和工艺参数的优化等,缩短了试验周期,大大降低实验成本;用于生产实践,克服了缺陷,生产出了合格产品,取得了良好的经济效益。     

关于钛挤压的玻璃润滑问题

众所周知,在进行钛等金属坯料的热挤压加工时,为了延长模具的寿命,减少被加工的热金属和模具的摩擦阻力,防止挤压坯料的局部加热,必须在挤压坯料和模子间进行适当的润滑。多年来,国外试用过多种挤压润滑剂,取得了一些可供我们参考的经验和教训一、玻璃垫润滑及其缺点从前,为了挤压金属材料,国外曾经采用过二硫化钼,石墨和玻璃等多种材料,分     

国外有色金属挤压设备的发展

前言有色金属的挤压加工,是利用压力迫使金属坯料穿过模孔以生产管材、棒材、型材及线材的压力加工方法。挤压加工与轧制法相比,它具有只需简单的更换模具就可以加工各种复杂形状的实心与空心型材,各种厚、薄壁管材的特点。特别适合于小批量、多品种生产。而且制品性能和经济效果好。目前,挤压工艺已成为有色金属管、棒、型材的主要加工方法。西欧各国一般都采用挤压法生产。美国虽然还用轧制法,但挤压棒型材产量急剧增加。表1即为美国1954——1970年铅轧制与挤压棒型材的产量统计。从统计数可以看出,1970年美国挤压棒型材的产量是轧制棒型型材产量的12倍。     

压实轮压下量对宽铜带连续挤压过程的影响

利用DEFORM-3D软件,对宽铜带连续挤压的压实轮压下过程进行数值模拟,获得坯料在不同压下量下的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩的分布情况.结果表明:在同一压下量下,坯料的等效应力和等效应变在压实轮压下过程中都逐渐增加;当金属进入到轮槽内并与挡料块接触间,坯料的等效应变保持不变,而等效应力则急剧降低;当金属流人到腔体内时,坯料的等效应变又急剧增加.随着压下量增加,在整个连续挤压过程中坯料的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩都增加.通过点的跟踪分析和挤压轮扭矩分析可知,压实轮压下量为6 mm时更适合宽铜带连续挤压.     

坯料处理方式对纯钛挤压棒材组织及性能的影响

采用正向挤压法分别对铸态及锻态纯钛坯料进行挤压对比试验,研究了经两种不同方式处理的坯料对挤压棒材组织及性能的影响。结果表明,铸态挤压坯料有粗大的柱状晶,金属协调变形性差,挤压后棒材表面质量较差且有连续的沟槽等缺陷;经过锻造的挤压坯料具有等轴组织,变形时金属流动更加均匀,挤压后的棒材表面光滑平整,力学性能优良。     

棒材连续挤压流动特征的模拟与实验研究

为解决棒材连续挤压过程中坯料流动不均匀的问题,利用物理模拟与数值模拟相结合,将模拟结果与实际产品金相组织进行对比,获得连续挤压过程中坯料的流动特征.在物理模拟阶段,为了更直观地展现连续挤压过程中坯料的具体流动特征,采用黏土模拟高温条件下的黄铜合金,并基于自行设计的物理模拟装置挤出黏土棒材,将挤出的黏土棒材取横纵切片进行...     

连续挤压前期变形规律的数值模拟

采用DEFORM-3D软件建立连续挤压模型,通过数值模拟分析连续挤压不同变形阶段的变形规律。结果表明,连续挤压变形过程中,坯料在挤压通道内的填充分布不均匀,靠近槽封块一侧填充较满,靠挤压轮一侧填充较差,这种差别在靠近堵头位置处更为明显。坯料流入定径带后不再发生塑性变形,从定径带流出的金属等效应变呈层状分布。     

钛镍形状记忆合金丝材的加工新工艺

日本东北大学材料研究所研究成功一种钛镍形状记忆合金丝材的加工新工艺 ,被称为包套—碎屑挤压法。该加工方法的工艺过程主要包括如下几个步骤 :( 1 )通过包覆轧制制备由不同金属片组成的多层复合片材 ,各种金属层的厚度比取决于所需的化学成分 ;( 2 )把包覆轧制所得的复合片材切成碎屑 ,再将碎屑装填到容器中制成坯料挤压 ;( 3)将坯料挤压成细棒 ,然后再加工成细丝 ;( 4 )通过热扩散处理 ,使细丝成为想要得到的钛镍金属间化合物丝材。采用该工艺 ,可提高钛镍金属间化合物的加工性能 ,可以很大减径量取得具有良好显微组织的细丝钛镍形状记…     

“Conform”挤压工艺及“Castex”铸挤工艺

“Conform”就是连续挤压成形工艺,是“Continuous Extrusion Forming”的缩写。根据连续挤压成形工艺设计的挤压机称为“Conform”挤压机。该法是英国原子能管理局(UKAEA)所属的斯普林菲尔德实验室(Springfield Laboratorics)于1972年发明的,并于1976年获得工业应用。日本重友机械工业公司也生产连续挤压机。“Conform”挤压机能够将铝及铜坯料连续地挤压成“无限长”的线材、管材及各种断面的型材。可用的坯料极为广泛,既可是棒条,也可是粉状或粒状原料, 还可是切屑或废料。“Castex”系统是熔铸与挤压合二为一的系统,也就是以熔融铝为坯料的“Conform”挤压机。“Castex”铸挤系统是英国霍尔顿机器公司(HoltonMachinery Limited)与美国南方线材公司机器制造部(Southuwire MachineryDivision of Southwire Co.)合作在连续挤压机的基础上发展而成的,并于1984年投入工业生产。铸挤机能将熔融的铝直接供给连续挤压机,以挤压管、棒、型、线、带材。上述两种挤压工艺的发明及其设备的开发是有色金属挤压工艺的一大突破,它们一出现就受到冶金界的重视,迅速得到推广。到1985年末,我国已引进三台连续挤压机,即“Confom”挤压机。现在全世界约有40台。     

复映NC旋压机

旋压是用滚轮挤压旋转圆板或管状坯料的成形加工工艺。它是旋转加工方法之一。广泛用于制造各种机械零件及产品。以往的旋压加工机床主要采用油压仿形控制挤压滚轮轨迹的方式。用这种方式有诸多问题,如制造、修正仿形样板要耗费工时。设定挤压加工条件及调整仿形样板需要依靠熟练操作者的经验和直觉,装夹时间较长,加工精度随油温变化发生离散等等。近几年来,旋压行业缺乏熟练工人。为了解决上述问题.一直盼望开发 CNC 机床。日本     

镁合金挤压变形加工方法

该发明公开了一种镁合金挤压变形加工方法，采用双向挤压径向流动变径成型的挤压模，把模具加热后在挤压通道腔内均匀涂抹润滑剂，然后将经过均匀化处理的镁合金坯料加热后放人已加热模具的挤压通道中，通过挤压模的两个相向运动的凸模，同时以1．5m／min～2．5m／min的挤压速度、2．5MPa～5MPa的挤压力，分别从镁台金坯料的两端进行双向等速挤压，使镁合金坯料由中部向模具挤压通道径向的变径型腔通道流动挤压变形。     

几种铝加工新技术

当前,铝加工面临着结构转型、产品提升,新技术、新工艺、新材料、新设备的研发与推广应用是铝加工发展的首要任务。合理利用与配置资源,节能减排,简化工艺流程,开发新产品,稳定产品质量,提高成品率,提高生产效率,降低成本等是创新的重点。对连续挤压、有效摩擦反向挤压、多坯料挤压,真空/气氛保护连铸、半固态加工技术的研发与应用作简要介绍。