《冷挤压技术》复习提纲(附加解答).doc

第一章 绪论（1） 挤压变形的特征：由大截面向小截面的变形（2） 挤压的分类：按照坯料温度分为冷挤压、温挤压、热挤压，其定义及黑色金属、铝合金对应的温度；按照毛皮材料种类分为有色金属挤压、黑色金属挤压（3） 挤压的基本方法：正挤压、反挤压、复合挤压、减径挤压，掌握其各自定义。正挤压正挤压时金属的流动方向与凸模的运动方向相同反挤压反挤压时金属的流动方向与凸模的运动方向相反 复合挤压复合挤压时一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同 , 而另一部 分金属的流动方向则相反 减径挤压一种变形程度较小的变态正挤压法，毛坯断面仅作轻度缩减。第二章 挤压基本原理1 根据正挤压实心件的网格变化情况，简述实心件正挤压金属流动的特点。坐标网格变化特征： 横向坐标线、纵向坐标线在出口处发生了较大的弯曲，中间部分弯曲更显著 在出口拐角处有死区存在，金属除发生拉伸变形外，还有剪切变形。金属流动的特点： 金属在进入变形区之前或离开此区以后，几乎变形，仅做刚性平移 在变形区内，金属的流动是不均匀的，中心层流动快，外层流动慢。2 反挤压进入稳定挤压状态时，可将坯料的变形情况分为哪几个区域，并绘图表示。已变形区、死去、变形区、过渡区、待变形区 图见课本P143 挤压变形区的应力状态是三向受压，应变状态是两向压缩一向伸长。4 三向压应力为何可以提高被挤压材料的塑性？ 三向压应力状态能遏止晶间相对移动，防止晶间变形，从而提高了塑性；而拉应力会促进晶间变形，加速晶界的破坏。 三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏，能促使被破坏了的晶内和晶间的联系得到恢复。 三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。 三向压应力状态可以抵消或减小由于不均匀变形引起的附加拉应力，从而减轻了附加拉应力所造成的破坏作用。5 简要概述挤压变形程度的表示方法及其之间的关系。断面缩减率A=(A0-A1)/A0*100% A正=(d02-d12)/d02*100% A反=d12-d02*100% 挤压比 G=A0/A1 对数变形程度 关系见课本P166 附加应力及残余应力概念，产生原因、危害及防止措施。名称概念产生原因危害防治措施附加应力在塑性变形过程中，除基本应力以外，由不均匀变形引起的变形金属内部各部分自相平衡的应力变形金属与模具之间存在着摩擦力；各部分金属流动阻力不一致；变形金属的组织结构不均匀；模具工作部分的形状与尺寸不合理改变金属的应力分布情况；导致金属塑性的降低；提高变形抗力减少摩擦阻力的影响；合理设计模具工作部分的结构和尺寸；尽可能采用组织均匀的金属变形；挤压后采用有效的热处理方法以消除残余应力残余应力在基本应力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，即为残余应力缩短挤压件的使用寿命；引起挤压件尺寸及形状的变化，降低金属的耐蚀性7 挤压件常见的缺陷：表面折叠、表面折缝、缩孔、裂纹8 冷挤压时，影响金属流动的因素主要有 : 模具和变形金属间的摩擦力; 模具的形状 ; 变形程度；毛坯的形状和尺寸；变形速度；金属材料的性质第三章 冷挤压材料及挤压前准备（1）冷挤压常用材料的形态：线材、棒材、管材、板料（2）由于受到模具和设备的限制，能够用于冷挤压的钢种，一般只能采用含碳量在5wt.%以下的低碳钢 、 中碳钢 和 低合金钢。（3）冷挤压件坯料体积按金属材料塑性变形前后体积不变的原则确定。（4）冷挤压坯料制备的方法有截切、冲裁、切削、锯切等多种方法，可按需选用。（5）为了改善冷挤压坯料的挤压性能和提高模具的使用寿命，大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理，以降低材料硬度，提高材料的塑性，得到良好的显微组织。（6）冷挤压钢毛坯的软化处理常有以下几种： 完全退火：适用于亚共析钢和共析钢，退火后的组织为铁素体+珠光体组织 球化退火：主要适用于共析钢和过共析钢，退火后组织粒状碳化物和粒状珠光体组织不完全退火：适用于低碳钢。（7）简要概述磷化处理后，毛坯表面所生成的磷酸盐薄膜有何特点？（见课本P35）第四章 冷挤压力及冷挤压设备 冷挤压力与行程的关系一般分为哪三个阶段？并简要绘制正挤压、反挤压的冷挤压力与行程关系图。（图见课本P41） 镦粗与充满阶段；稳定挤压阶段；非稳定变形阶段 应用主应力法计算20号钢正挤压或反挤压时的单位挤压力和总挤压力。（提示：与课后两道习题类似，变形抗力图4-13和公式会给出，注意计算总挤压力时面积不要弄错！自带计算器）（P68-69） 常用的冷挤压设备:液压机和机械压力机。第五章 冷挤压加工工序 冷挤压件的形状最好是_轴对称的旋转体_，其次是_对称的非旋转体 ，如方形、矩形、正多边形， 齿形等。冷挤压件为非对称形时，模具受侧向力，易损坏。 许用变形程度概念及其影响因素 概念：每道冷挤压工序能挤出合格产品的最大变形程度 影响因素：模具许用单位压力；材料种类；挤压方式；模具工作部分的结构形状；润滑条件。 冷挤压件图的概念以及冷挤压件图的设计 概念：适合与冷挤压成形的图形。 设计： 概述预成形工序设计的要点。 预成形工序半成品的形状和尺寸的确定：. 预成形工序半成品的设计，应该最大限度的满足工艺和质量要求；.选择预成形工序半成品形状时，要保证其在变形过程中与模壁之间的接触面积最大；.在确定半成品的形状与尺寸时，应该考虑冷挤压件局部成形的工艺需要及所需要的材料储备；.采用多道工序挤压锥形件时，预成形工序半成品形状不应与成品的锥体形状一致。 各道工序间的尺寸配合：.径向尺寸配合关系； .轴向尺寸的配合关系；.其它尺寸的配合关系5 下图为某公司生产的骑车活塞销冷挤压零件，材料为20号钢，请设计两种冷挤压工艺方案并给出工序示意图。第六章 冷挤压模具设计1 冷挤压模具应具有的特点 模具应具有足够的强度和刚度要在冷热交变应力下正常工作；模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并且有一定的韧性；凸、凹莫几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中；模具易损部分应更换方便；为提高工作部分强度，凹模一般采用预应力组合形式，涂抹有时也采用组合形式；模具工作部分零件与上下模版之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板；模板应具有较高的强度和刚度。2 当反挤压模具依靠膜口导向时，反挤压凸模通常由加紧部分、导向部分和成形部分组成。3 预应力组合凹模的概念所谓预应力组合凹模，就是利用过盈配合，用一个或两个预应力圈将凹模紧套起来而制成的多层凹模结构。4 预应力组合凹模的压合工艺主要有热压配合法、冷压配合法和常温强力压合法。5 依据典型冷挤压模具结构图，能够分析模具的动作过程并能分别指出各零部件名称6 预应力组合凹模的尺寸计算下图所示为冷挤压生产的汽车万向节轴承套，材料为低碳合金结构钢（16Mn），该零件采用反挤压工艺，经计算，所需单位挤压力为p=2000MPa，总计压力720KN。现设计凹模，请确定：（1） 凹模的型式（是采用整体式、两层组合、三层组合的哪一种？）；（2）凹模各圈直径判断题：1、挤压时，作用在凹模上的单位挤压力与作用在凸模上的单位挤压力是一样的。()2、挤压金属的化学成分与金相组织不同，其强度、硬度及硬化指数就不同，而单位挤压力是相同的。 () 3、反挤压空心件时，当变形程度小于 60% 时，单位挤压力随着变形程度的增加而降低。 ()4、正挤压时，单位挤压力随着变形程度的增加而降低。()5、复合挤压时的单位挤压力接近于单一挤压的较小者。 ()6、坯料的表面处理与润滑可大为降低单位挤压力。实验证明，良好的润滑可使单位挤压力成倍降低。 ()7、不管情况如何，单位挤压力是随相对高度的增加而增大的。()8、用于冷挤压的压力机主要有两大类：机械压力机和摩擦压力机。() 9、正挤压时，作用在凸模上的单位挤压力大于作用在凹模上的单位挤压力。 ()10、反挤压时，作用在凸模上的单位挤压力大于作用在凹模上的单位挤压力。()11、为了使反挤压模具寿命提高，尽可能减小挤压零件的变形程度。 ( )12、只有碳钢和合金结构钢挤压毛坯的表面处理方法是相同的。 （ ）13、复合挤压的单位挤压力比组成其相应的正、反挤压的单位挤压力都要小。( )14、坯料的表面处理与润滑可大为降低单位挤压力。实验证明，良好的润滑可使单位挤压力成倍降低。 ( )15、用冷挤压和冷拉拔加工同种材料、同种尺寸的零件，冷挤压的变形抗力比冷拉拔小。 ( )16、正挤压和反挤压单位挤压力均随着变形程度的增加而增加。 ( ) 17、对于同一种金属材料来说，作用在凸模与凹模上的单位挤压力的最大值，在正挤压和反挤压中是相同的。 ( )18、冷挤压件图就是成品零件图，是编制工艺、设计模具的重要依据。( )19、采用多道冷挤压成形工序时，在工序之间应采用