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)鋼管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(zai)(zai)(zai)異型(xing)芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)空(kong)隙里金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)徑向(xiang)流(liu)動(dong)(dong)在(zai)(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)里就已經開始,并(bing)隨著向(xiang)變形區的(de)(de)(de)(de)靠(kao)近而增(zeng)加(圖3-12)。延伸增(zeng)大(da)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)(shi)(shi),引起擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)中金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)動(dong)(dong)壓(ya)(ya)力增(zeng)高,因而導致過早(zao)充滿芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)異型(xing)空(kong)隙。采用碳素鋼(gang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)帶(dai)內(nei)翼(yi)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管時(shi)(shi)(shi),延伸系數取(qu)10~12,能保證正常充滿翼(yi)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)(zhuang)。如前所述,當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)光(guang)管時(shi)(shi)(shi),內(nei)層(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)超過外層(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)。如果在(zai)(zai)(zai)芯棒(bang)上也有(you)更(geng)接近于(yu)(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)軸線(xian)分布的(de)(de)(de)(de)空(kong)隙,則(ze)其(qi)不均(jun)(jun)勻流(liu)動(dong)(dong)層(ceng)(ceng)被加深(圖3-13)。在(zai)(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)內(nei)翼(yi)布置(zhi)不對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管時(shi)(shi)(shi),金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)圖像原(yuan)則(ze)上沒(mei)有(you)改(gai)變。尼科波爾(er)南(nan)方鋼(gang)管廠在(zai)(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鰭片(pian)管時(shi)(shi)(shi),研究了帶(dai)外翼(yi)鋼(gang)管金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)特征,指出該過程的(de)(de)(de)(de)特點是不均(jun)(jun)勻變形較大(da)。這(zhe)是由于(yu)(yu)制品和坯料的(de)(de)(de)(de)幾何(he)形狀(zhuang)(zhuang)沒(mei)有(you)相似之處引起的(de)(de)(de)(de)變形的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻性(xing),可由坐(zuo)標網線(xian)橫向(xiang)歪曲的(de)(de)(de)(de)大(da)小來評定。


圖3-13.jpg   圖3-14.jpg


  擠(ji)壓模口在(zai)(zai)60°-90°間變(bian)化(hua),對變(bian)形區(qu)的(de)(de)分布和沿(yan)管(guan)坯(pi)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻,變(bian)形不(bu)(bu)(bu)(bu)發(fa)生重(zhong)大(da)影響(xiang)(圖(tu)3-14),縱(zong)(zong)向坐標網線在(zai)(zai)翼(yi)的(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)沿(yan)管(guan)子全長(chang)仍然(ran)是平行的(de)(de),其(qi)間隔距離(li)幾乎沒有(you)變(bian)化(hua),這就證實(shi)(shi)了在(zai)(zai)此(ci)(ci)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)徑向變(bian)形不(bu)(bu)(bu)(bu)大(da)。當擠(ji)壓單個(ge)圓(yuan)盤組(zu)成的(de)(de)管(guan)坯(pi)時(shi),在(zai)(zai)翼(yi)的(de)(de)空隙處出現局(ju)部(bu)(bu)區(qu)域性強烈變(bian)形(圖(tu)3-15(b))。在(zai)(zai)該區(qu)域內,金(jin)屬(shu)具有(you)切向流動。此(ci)(ci)為中止擠(ji)壓管(guan)坯(pi)的(de)(de)翼(yi)帶(dai)和光管(guan)部(bu)(bu)分的(de)(de)縱(zong)(zong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)低倍磨片所證實(shi)(shi)(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼(yi)上(shang)(shang)(shang)局(ju)部(bu)(bu)區(qu)域的(de)(de)高度不(bu)(bu)(bu)(bu)超過(guo)變(bian)形區(qu)的(de)(de)總高度。在(zai)(zai)擠(ji)壓不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)外表(biao)面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)有(you)同(tong)心小槽的(de)(de)坯(pi)料(liao)時(shi),發(fa)現表(biao)面(mian)(mian)(mian)層(ceng)金(jin)屬(shu)流動的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性。在(zai)(zai)圖(tu)上(shang)(shang)(shang)可明顯地看(kan)到翼(yi)的(de)(de)金(jin)屬(shu)流動超前于光管(guan)部(bu)(bu)分。根據實(shi)(shi)驗(yan)結果組(zu)成了擠(ji)壓帶(dai)外翼(yi)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)金(jin)屬(shu)流動的(de)(de)一般系統圖(tu)像,并(bing)考慮了在(zai)(zai)橫(heng)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)和縱(zong)(zong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)均(jun)勻變(bian)形。


圖3-15.jpg 圖3-18.jpg


 從圖(tu)3-17可以看出,線(xian)段(duan)AB和(he)NK變(bian)(bian)形前分布(bu)在(zai)一個平(ping)面(mian)(mian)上(shang),而(er)在(zai)管子里其位置發生了明顯變(bian)(bian)化。B點(dian)和(he)N點(dian)的(de)內層(ceng)金屬超過(guo)了A點(dian)和(he)K點(dian)的(de)外層(ceng)金屬,而(er)且線(xian)段(duan)N'K'和(he)NK之差遠大于(yu)線(xian)段(duan)A'R'和(he)AB之差。這是(shi)由于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管光滑(hua)部(bu)分橫斷面(mian)(mian)上(shang)金屬流(liu)動(dong)的(de)不(bu)(bu)均勻性(xing)比帶(dai)翼(yi)部(bu)分大。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管外表(biao)面(mian)(mian)翼(yi)上(shang)的(de)點(dian)超過(guo)了相應的(de)光管部(bu)分的(de)點(dian)。碳素鋼(gang)(gang)擠(ji)壓試(shi)驗(yan)中止(zhi)坯料(liao)各斷面(mian)(mian)顯微磨片試(shi)樣所表(biao)現出的(de)圖(tu)像可以證實變(bian)(bian)形的(de)不(bu)(bu)均勻性(xing)(圖(tu)3-18).在(zai)擠(ji)壓帶(dai)翼(yi)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管時,金屬流(liu)動(dong)的(de)連續性(xing)和(he)相對(dui)變(bian)(bian)形的(de)分布(bu)與擠(ji)壓光管時沒(mei)有(you)原則(ze)上(shang)的(de)區別(bie)。實驗(yan)表(biao)明,擠(ji)壓不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管和(he)擠(ji)壓有(you)色金屬制品時,金屬流(liu)動(dong)情況原則(ze)上(shang)一樣。