5. A 必要性
a 操作要求;
b 实心锭挤管, 否则穿孔针弯曲导致管材偏心 ;
c 制品要求横向性能, 如航空用型材必须有一定的镦粗变形(25-30%)
6. B 应力分析 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 作用于坯料上的外力: 挤压力: P ; 模端面反力: N ; 摩擦力: T。应力状态类似于自由体镦粗,为三向压应力,即、、且可看成是主应力,但由于模孔的存在,导致分布不均匀,体现在:径向:
中心小,两边大,差异由前向后逐渐减小。轴向:
对着模孔部分:由前向后增大
对着模壁部分:由前向后减小
7. C 变形(应变)分析 应变状态:一向压缩(轴向)、二向延伸(径向、周向)
变形过程:开始出鼓形, 断面首先充满挤压筒;继续加力, 断面充满挤压筒;最后, 断面充满挤压筒。Ⅰ Ⅱ Ⅲ
8. D 坯料端面变形分析 NN 填充挤压时,部分金属会流入模孔,但此部分金属并不是发生塑性变形后流入模孔的,而是被剪出的,其组织是铸态组织,必须切下(棒材头)。 原因:轴向应力在径向上的分布是不均匀的,且在模孔周围最大,这种应力突变会产生很大的切应力,当此切应力达到材料的剪切极限时,对着模孔部分的金属便沿模孔被剪出。
9. E 填充阶段应注意的问题
a 尽量减小变形量(锭坯与挤压筒的间隙),否则易造成:制品性能不均匀;棒材头大,即切头大;低塑性材料易出现表面裂纹。此阶段的变形量用填充挤压系数表征,定义填充挤压系数为:一般
10. b 锭坯的长度与直径比小于3-4,即L/D<3 -4。否则变形不均出现鼓形,甚至失稳弯曲,导致封闭在模、筒交界处的空气压入表面微裂纹中,出模后若焊合则形成气泡,若未焊合则出现起皮缺陷。 c 锭坯梯温加热,即坯料获得长度上的原始温度梯度,变形抗力低的高温端靠近模孔,填充挤压时坯料由前向后依次变形,从而将空气排除。
11. (2) 挤压的基本挤压阶段
金属从模孔中流出到锭坯长度等于变形区高度的阶段。
A 挤压比
挤压时的变形量常用挤压比表征,定义挤压比为: 单孔模挤压时,挤压比为: 挤压比的大小由被挤压材料的塑性决定,可查表。