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(gang)管(guan)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。


圖3-12.jpg


 在異(yi)型(xing)芯(xin)棒的(de)(de)空(kong)隙里金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)徑向(xiang)流(liu)(liu)動(dong)(dong)在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒里就已經開始,并隨著向(xiang)變形(xing)區的(de)(de)靠(kao)近(jin)而(er)增加(圖(tu)(tu)3-12)。延(yan)伸增大的(de)(de)同時,引(yin)起(qi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒中金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)(liu)動(dong)(dong)壓(ya)力增高,因而(er)導致(zhi)過早充滿(man)芯(xin)棒的(de)(de)異(yi)型(xing)空(kong)隙。采(cai)用碳素鋼(gang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)帶內翼(yi)(yi)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時,延(yan)伸系數取10~12,能保證正常充滿(man)翼(yi)(yi)的(de)(de)形(xing)狀。如前(qian)所述,當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)光管(guan)(guan)(guan)時,內層(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)超過外層(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)。如果(guo)在芯(xin)棒上(shang)也(ye)有更接(jie)近(jin)于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)軸(zhou)線分布(bu)的(de)(de)空(kong)隙,則(ze)其不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻流(liu)(liu)動(dong)(dong)層(ceng)被加深(shen)(圖(tu)(tu)3-13)。在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)內翼(yi)(yi)布(bu)置不(bu)(bu)(bu)對稱的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時,金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)圖(tu)(tu)像(xiang)原則(ze)上(shang)沒(mei)(mei)有改變。尼科(ke)波爾南方鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)廠在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)鰭(qi)片管(guan)(guan)(guan)時,研究了帶外翼(yi)(yi)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)特(te)征,指出該過程的(de)(de)特(te)點(dian)是不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻變形(xing)較(jiao)大。這是由(you)于制品和(he)坯料的(de)(de)幾(ji)何形(xing)狀沒(mei)(mei)有相(xiang)似之處引(yin)起(qi)的(de)(de)變形(xing)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻性,可由(you)坐(zuo)標(biao)網線橫向(xiang)歪(wai)曲的(de)(de)大小來評定。


圖3-13.jpg   圖3-14.jpg


  擠壓(ya)模口在60°-90°間變(bian)(bian)化(hua),對變(bian)(bian)形(xing)區的分布和(he)沿管(guan)(guan)(guan)(guan)坯斷(duan)(duan)面(mian)的不均勻,變(bian)(bian)形(xing)不發生重(zhong)大影(ying)響(xiang)(圖(tu)(tu)(tu)3-14),縱向坐(zuo)標網線在翼(yi)(yi)的斷(duan)(duan)面(mian)上(shang)沿管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)全長仍然是平行(xing)的,其間隔(ge)距離幾乎沒有變(bian)(bian)化(hua),這(zhe)就(jiu)證實了(le)在此斷(duan)(duan)面(mian)上(shang)的徑向變(bian)(bian)形(xing)不大。當擠壓(ya)單個圓盤組成的管(guan)(guan)(guan)(guan)坯時(shi),在翼(yi)(yi)的空隙處(chu)出現(xian)局部區域(yu)性強烈變(bian)(bian)形(xing)(圖(tu)(tu)(tu)3-15(b))。在該(gai)區域(yu)內,金(jin)屬(shu)具有切向流動(dong)(dong)(dong)。此為中止擠壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)坯的翼(yi)(yi)帶和(he)光管(guan)(guan)(guan)(guan)部分的縱斷(duan)(duan)面(mian)低倍磨片所(suo)證實(圖(tu)(tu)(tu)3-15(a)、圖(tu)(tu)(tu)3-15(b)。翼(yi)(yi)上(shang)局部區域(yu)的高度(du)不超過變(bian)(bian)形(xing)區的總高度(du)。在擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)表(biao)面(mian)上(shang)有同心小槽的坯料時(shi),發現(xian)表(biao)面(mian)層金(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)(dong)的不均勻性。在圖(tu)(tu)(tu)上(shang)可(ke)明顯地看到翼(yi)(yi)的金(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)(dong)超前(qian)于(yu)光管(guan)(guan)(guan)(guan)部分。根據實驗結(jie)果組成了(le)擠壓(ya)帶外(wai)翼(yi)(yi)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)金(jin)屬(shu)流動(dong)(dong)(dong)的一般系統圖(tu)(tu)(tu)像,并考慮了(le)在橫斷(duan)(duan)面(mian)和(he)縱斷(duan)(duan)面(mian)上(shang)的不均勻變(bian)(bian)形(xing)。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從(cong)圖3-17可以看(kan)出,線段(duan)(duan)AB和NK變形(xing)前分布在一個平面上(shang)(shang),而在管(guan)(guan)(guan)子里其(qi)位置發生了(le)明顯變化(hua)。B點和N點的(de)(de)(de)內層金(jin)(jin)屬(shu)超(chao)過了(le)A點和K點的(de)(de)(de)外(wai)層金(jin)(jin)屬(shu),而且線段(duan)(duan)N'K'和NK之差遠大于(yu)線段(duan)(duan)A'R'和AB之差。這是由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)光滑部(bu)分橫(heng)斷(duan)面上(shang)(shang)金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)比帶翼部(bu)分大。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外(wai)表(biao)(biao)面翼上(shang)(shang)的(de)(de)(de)點超(chao)過了(le)相應的(de)(de)(de)光管(guan)(guan)(guan)部(bu)分的(de)(de)(de)點。碳素鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)試(shi)驗(yan)中止(zhi)坯(pi)料各(ge)斷(duan)面顯微磨片試(shi)樣(yang)所表(biao)(biao)現(xian)出的(de)(de)(de)圖像可以證實變形(xing)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性(xing)(圖3-18).在擠(ji)壓(ya)帶翼的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)時,金(jin)(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)連續性(xing)和相對變形(xing)的(de)(de)(de)分布與擠(ji)壓(ya)光管(guan)(guan)(guan)時沒有原則上(shang)(shang)的(de)(de)(de)區別。實驗(yan)表(biao)(biao)明,擠(ji)壓(ya)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)和擠(ji)壓(ya)有色金(jin)(jin)屬(shu)制品時,金(jin)(jin)屬(shu)流動情況原則上(shang)(shang)一樣(yang)。