连续挤压应用过程中常见缺陷浅析与方法措施.pdf

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1、万方数据第39卷第4期2010年8月有色金属加工NONFERROUSMETALSPROCESSINGV01．39No．4August2010连续挤压应用过程中常见缺陷浅析与措施徐恒雷(f：海康成铡材自

2、限公司，上海201600)摘要：连续挤压技术是-种新犁高效加工技术，在铜加工领域得到口益广泛的应用，目前已成功应用于生产铜和铜合金母线、换向器用铜银合金异型排、电气化铁道用铜及铜合金接触线杆坯等制品，制品综合性能优越，行大大缩短r工艺流程，节约了生产成本。但在实际应J}fj过程中，在丁艺和产品质量控制上还存在一定问题，本文就常见制

3、出缺陷进行分析，并提出切实可行的解决措施。关键词：连续挤压；制品缺陷；原因分析；预防措施中图分类号：TG37文献标识码：A文章编号：167l一6795(2010)04—0031—06连续挤压法是由英国原子能局斯普林菲尔德实验事的格林(D．Green)在1971年提出的，称之为Conform连续挤压法。1+(ContinuousExtrusionForming)。自20世纪90年代始在我国得到快速发展和广泛应用。挤压原理如图1所示。这种方法巧妙的将传统压力加工中做兀用功的摩擦力转化为变形的驱动力，和金属塑性变形热一并成为坯料升温的

4、发热源，冈此是一种新型高效加一技术，且具有工艺流程短、产品晶粒细小、组织致密、可实现大K度的优点，在国内铜加’I：诸多领域得到J’．泛应用。但若工艺设计不合理或过程控制不严格，在铜及铜合<；：；=排、棒、型材实心制品中还经常存在一些质量问题。本文针对这砦问题进行研究总结，分析其产生原囚并提出具体解决措施。图1连续挤压工作原理图收稿日期：2009一ll一22作者简介：徐恒雷，学士，主要从事铜及铜合金压力加工。1充不满现象在挤压较宽的异倒排或大断而制晶时，易出现呈锯翅状充不满缺陷(如图2所示)。图2连续挤压充不满缺陷1．1原因分析1

5、．1．i杆坯表面污染连续挤压是利用挤压轮与杆料问的摩擦力为挤压的驱动力，如果杆料上面沾有油、水、灰伞等污物，这些污物在挤压轮卜j杆料JhJ起到了润滑剂的作用，使得挤压轮与杆坯阳J的摩擦力减小，容易打滑，导致挤m产晶出现充不满缺陷口。。为此一定要保持杆料的表而光浩。1．1．2扩展比和挤压系数的影响以图3制品为例，其特点是扩展比和宽厚比大，挤压系数小，断面不对称，在挤压过程中极易造成金属流动不均匀，两边比中间金属流动速度慢，沿宽度方向薄边比厚边流动困难，容易卅现锯翅状缺陷。万方数据32有色金属加工第39卷图3难充满的某型号异型断面图

6、在连续挤压中，扩展比是指挤压制品的最大宽度与杆坯直径的比值，该比值越大，说明扩展比越大”。。实践证明当扩展比大于8时，难于充满成形，尤其是形状比较复杂的异型材。挤压系数入是指变形腔的断面积与制品断面积之比，挤压系数越大，}兑明金属连续挤压变形的程度也就越大，即实现制品挤压所需要的挤压力也就越大，反之越小。由于该制品断面积大，接近2500mm2，采用①20杆坯，挤压系数入长定径带和偏心结构和挤压阻力小，起初挤压温升慢，稳定的挤压阶段很难建立。对于这种最大宽厚比(产品横截面的最人宽度和最小厚度的比值)在20以内，且满足合理扩展比的制

7、品，通过合理设计模腔和模具结构，改变会属流动的均匀性，还是完全可以实现连续挤压的。1．2预防措施1．2．1挤压模具采用不等长定径带和偏心结构连续挤压模具一般采用平模结构，工作带长度要与‘虑截面人小，型材周长及删材在挤压模具平面上位置的影响因素。一般挤压模具定径带长度在2—5mm，难变形区域采用卜-限，易变形区域采用卜．限，断面形状差异较大的型材，在保证模具强度的前提卜．，必须将型材的中一t2,相对于模具的巾心做一定的偏移，难变形的部位向模具巾心方向偏移5—10film。南于型材挤压的复杂性，挤压模具定径带的确定·直是经验型的，尽

8、管有不少计算公式，但都缺乏通用性和客观性，设计出米的模具需要反复试模修模方能用于挤压生产。1．2．2增加预成型区域模具采月J不等长定径带和偏心结构对调整金属的流动足有一定限度的，仍有充彳i满的可能性，这日寸应在模腔上增加一个预成型区域(扩展槽)，杆坯进入模腔进料门后先进行顶成型，挤压不同规格制品时这个预成型区域的高度尺寸是变化的，通过改变模腔表面到模具表面的尺寸或模具厚度实现。对于难以允满的制品挤压，增大金属流动的行程和金属向模具流动的角度有利于扩展成形。1．2．3阻流环合理设计在模具前面放置阻流环也能帮助金属扩充，阻流环根据制

9、品断面设讨‘成不同形状，以减少流动的不均匀性，促进金属向难变形部位流动。另外阻流环一定要进行抛光处理，减少摩擦系数，以促进金属向边部流动。1．2．4挤压初级阶段尽快建立稳定挤压过程实际生产中在挤压前可用形状相似的铜疙瘩将扩展槽封住，连同模腔在500。C左右时整体