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。


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 在異型(xing)芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)里金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)徑向流(liu)(liu)動(dong)在擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)里就已經(jing)開始(shi),并隨著向變形(xing)區的(de)(de)(de)(de)靠(kao)近而增(zeng)加(圖(tu)3-12)。延(yan)伸增(zeng)大(da)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)(shi),引起擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)中金(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)壓(ya)(ya)(ya)力增(zeng)高,因而導致(zhi)過(guo)早充滿(man)芯棒(bang)的(de)(de)(de)(de)異型(xing)空隙(xi)。采用碳素(su)鋼擠壓(ya)(ya)(ya)帶(dai)內翼的(de)(de)(de)(de)鋼管時(shi)(shi),延(yan)伸系數取10~12,能保證正常(chang)充滿(man)翼的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)。如前所述,當擠壓(ya)(ya)(ya)光管時(shi)(shi),內層(ceng)金(jin)屬超過(guo)外層(ceng)金(jin)屬。如果在芯棒(bang)上也有更(geng)接近于(yu)擠壓(ya)(ya)(ya)軸線分布的(de)(de)(de)(de)空隙(xi),則(ze)其不(bu)(bu)均(jun)勻流(liu)(liu)動(dong)層(ceng)被加深(圖(tu)3-13)。在擠壓(ya)(ya)(ya)內翼布置(zhi)不(bu)(bu)對稱的(de)(de)(de)(de)鋼管時(shi)(shi),金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)圖(tu)像原則(ze)上沒有改變。尼科波爾南方鋼管廠在擠壓(ya)(ya)(ya)鰭片(pian)管時(shi)(shi),研究了帶(dai)外翼鋼管金(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征,指出該過(guo)程的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點是不(bu)(bu)均(jun)勻變形(xing)較大(da)。這是由(you)于(yu)制品和坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)沒有相似之處引起的(de)(de)(de)(de)變形(xing)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻性(xing),可由(you)坐標網線橫向歪曲的(de)(de)(de)(de)大(da)小來評定(ding)。


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  擠壓模口在60°-90°間變(bian)(bian)(bian)化,對變(bian)(bian)(bian)形(xing)區的(de)(de)(de)分布和(he)沿(yan)管(guan)坯(pi)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻,變(bian)(bian)(bian)形(xing)不(bu)(bu)(bu)發(fa)(fa)生重大影響(xiang)(圖(tu)3-14),縱向(xiang)坐標(biao)網線在翼(yi)的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上沿(yan)管(guan)子全長仍然是平行(xing)的(de)(de)(de),其(qi)間隔距(ju)離幾(ji)乎沒(mei)有(you)變(bian)(bian)(bian)化,這(zhe)就證(zheng)實了在此(ci)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)徑向(xiang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)不(bu)(bu)(bu)大。當擠壓單個圓盤組成的(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)時,在翼(yi)的(de)(de)(de)空隙處出(chu)現局部(bu)區域性(xing)強(qiang)烈變(bian)(bian)(bian)形(xing)(圖(tu)3-15(b))。在該區域內,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)具有(you)切向(xiang)流動。此(ci)為中止擠壓管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)翼(yi)帶和(he)光管(guan)部(bu)分的(de)(de)(de)縱斷(duan)面(mian)(mian)(mian)低倍磨片所證(zheng)實(圖(tu)3-15(a)、圖(tu)3-15(b)。翼(yi)上局部(bu)區域的(de)(de)(de)高(gao)度(du)不(bu)(bu)(bu)超(chao)過變(bian)(bian)(bian)形(xing)區的(de)(de)(de)總高(gao)度(du)。在擠壓不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)外(wai)表面(mian)(mian)(mian)上有(you)同(tong)心小槽的(de)(de)(de)坯(pi)料時,發(fa)(fa)現表面(mian)(mian)(mian)層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性(xing)。在圖(tu)上可明(ming)顯地看到(dao)翼(yi)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動超(chao)前于光管(guan)部(bu)分。根據實驗結果組成了擠壓帶外(wai)翼(yi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動的(de)(de)(de)一般系統(tong)圖(tu)像,并考(kao)慮了在橫斷(duan)面(mian)(mian)(mian)和(he)縱斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻變(bian)(bian)(bian)形(xing)。


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 從圖3-17可以(yi)看出,線(xian)段AB和(he)NK變形前分(fen)(fen)布在一個平(ping)面上,而在管(guan)(guan)(guan)子里其位置發生(sheng)了明顯變化。B點(dian)和(he)N點(dian)的(de)(de)(de)(de)內層金(jin)屬(shu)(shu)超過了A點(dian)和(he)K點(dian)的(de)(de)(de)(de)外層金(jin)屬(shu)(shu),而且線(xian)段N'K'和(he)NK之差遠(yuan)大于線(xian)段A'R'和(he)AB之差。這(zhe)是(shi)由于不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)光滑(hua)部分(fen)(fen)橫斷面上金(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻性比帶(dai)翼部分(fen)(fen)大。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外表(biao)面翼上的(de)(de)(de)(de)點(dian)超過了相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)光管(guan)(guan)(guan)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)點(dian)。碳素鋼(gang)(gang)擠壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗(yan)中止坯(pi)料各斷面顯微磨片試(shi)樣所表(biao)現出的(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)可以(yi)證(zheng)實變形的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻性(圖3-18).在擠壓(ya)(ya)(ya)帶(dai)翼的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)時,金(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)(de)連續(xu)性和(he)相(xiang)對變形的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布與擠壓(ya)(ya)(ya)光管(guan)(guan)(guan)時沒有原則上的(de)(de)(de)(de)區別。實驗(yan)表(biao)明,擠壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)有色金(jin)屬(shu)(shu)制(zhi)品(pin)時,金(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)情況原則上一樣。