挤压工艺中的问题课件

1、第三讲 挤压工艺中的问题,1,PPT学习交流,3-1 挤压系数（挤压比）确定,挤压生产中，金属变形量的大小，通常用挤压系数（又称延伸系数）或变形程度来表示。 挤压系数，就是挤压筒断面积（有时也采用铸锭断面积）与挤出制品总断面积之比，是大于1 的系数。 变形程度，是通用的变形指数，它等于变形前、后断面积变化的绝对量与变形前断面积之比，用百分数表示。,2,PPT学习交流,和用数学式表示如下： F0 F = 或1 = F1 F1 F0-F1 = x100% F0 式中：F 挤压筒断面积 厘米2 F0铸锭断面积 厘米2 F1挤出制品断面积 厘米2,3,PPT学习交流,和之间的关系为： F0-F1 F1

2、 1 = = 1- =1- F0 F0 1 1= 1-,4,PPT学习交流,生产中，由于变形程度都比较大，工艺计算方便，通常用挤压系数表示挤压的变形量。公式中F1是表示挤出制品总的断面积，若多孔挤压时，F1就是每根制品的断面积与模孔数的乘积。若单孔挤压时，F1就是一根制品的断面积。,5,PPT学习交流,挤压管材时： F0 （D0-S0）S0 = = F1 （D1-S1）S1 式中：D0 空心铸锭（或毛料）外径 毫米 S0 空心铸锭（或毛料）壁厚 毫米 D1 管材外径 毫米 S1 管材壁厚 毫米,6,PPT学习交流,多孔挤压棒材时： F 1 D 2 = = F1 n D1 式中: n挤压模孔数，

3、 D挤压筒直径 毫米， D1 棒材直径 毫米,7,PPT学习交流,多孔挤压型材或异形棒材时： 1 F = n F根 式中: F根每根型材或棒材的断面积 厘米2 n模孔数目,8,PPT学习交流,3-2 铸锭长度的确定,铸锭尺寸与铸锭质量是决定挤压制品质量的主要工艺因素之一,对挤压生产经济指标影响极大。,9,PPT学习交流,一、铸锭长度的确定：,基本概念：定尺产品交货长度一律按订货方要求的固定长度或成倍的长度交货的产品。 不定尺或乱尺产品交货长度订货方无特殊要求。由生产厂自行决定，长度不等的产品。 对不定尺产品都选择由合理挤压系数所决定的最大长度的铸锭进行生产，以提高生产效率和成品率。 对定尺交货

4、的产品，都应通过计算来确定适当的铸锭长度，以保证具有较高的生产效率和成品率。,10,PPT学习交流,1.定尺制品的压出长度：,为了保证成品交货长度，挤压长度应比成品长度长出一部分，叫做定尺余量。如果计算的定尺余量过大时，浪费工时并增加了几何废料，降低了生产效率和成品率。若定尺余量留得太小时，由于压出的制品不足定尺，将可能造成更大的浪费。,11,PPT学习交流,定尺制品压出长度包括以下几个方面：,定尺制品的本身长度； 切头切尾长度； 试样长度； 多孔挤压时的流速差； 必要的工艺余量。即生产中制品尺寸很难达到标准或图纸要求的那一部分，如弯头、扩口等应予切除。,12,PPT学习交流,定尺制品压出长度

5、按下式计算：,I出=I定+I头+I试+I速+I余 式中：I出制品的压出长度 毫米 I定制品的定尺长度 毫米 I头切头切尾长度 毫米 I试试样长度 毫米 I速多孔挤压时的流速差 毫米 I余必要的工艺余量 毫米,13,PPT学习交流,（1）切头切尾长度I头 由于挤压制品的前端变形较小，机械性能偏低，应该切除；在尾端由于所形成的挤压缩尾等破坏金属连续性的缺陷亦应切除。制品切头切尾长度与制品规格和合金种类有关。可参照表1。 在实际生产中，为了全面节约挤压工时和挤压机的能量，有时采用增大残料而减少切尾长度的办法，只挤出300毫米的尾部，供拉伸夹头之用，多余部分就留在残料中。即增大残料挤压。,14,PPT

6、学习交流,15,PPT学习交流,单位:毫米 摘自东北轻合金厂培训讲义 注：硬合金指7A04、2A11、2A12、4A11、2A80、2A50等； 软合金指6A02、3A21、5A02、1035等。,16,PPT学习交流,（2）对试样长度I试： 假定定尺制品100%的检查机械性能和低倍组织。其机械性能试样长度查标准，一般在65至220毫米长，低倍和高倍组织试样长度为30毫米。 （3）多孔挤压时，型材流速差I速的变化幅度较大，尤其是薄壁型材。在大批生产中，一般对双孔模挤压的型材流速差按300毫米计算，4孔模的按500毫米计算，6孔模的按10001500毫米计算。,17,PPT学习交流,（4）工艺余

7、量I余是指某些型材在挤压时容易出现刀形弯曲，扩口或并口、弯头、波浪等不合格情况，往往造成短尺。因此，在计算压头长度时必须多留出一定长度，一般多留500800毫米，这类型材有： 高精度型材；避厚差很大的型材；外形大而壁厚薄的型材； 空心型材；易扩口或并口的型材。 实际生产中，为了计算方便，都归纳出总的定尺余量，一般情况下不必一一逐次分析。如单孔挤压的型材定尺余量为1.01.4米；双孔的为1.31.7米；4孔的为1.62.0米；6孔的为2.02.5米。,18,PPT学习交流,2、定尺长度和定尺个数：,挤压时，为了获得高的成品率和高的效率，尽可能压出最长的尺寸，但也要考虑后部工序的能力和操作方便。一

8、般硬合金批式生产法，不同于现行的软合金连续生产线，压出长度控制在89.5米左右，得出的定尺型材将是67.5米。不定尺交货的压出长度也要向此靠近。定尺型材压出个数的选择如下表：,19,PPT学习交流,定尺型材的压出个数,20,PPT学习交流,3、铸锭长度计算,1)型材、棒材： 对给定的型材、棒材压出长度，结合工艺系统，按下式计算铸锭长度。 I出 L0= km + H1 K 式中：km面积修正系数， 考虑制品正偏差对影响的修正系数； H1增大残料长度,21,PPT学习交流,压出长度I出由公式算出，挤压系数由工艺手册中查出。增大残料长度H1和墩粗系数K也在工艺手册中查出。 F+F F S Km= =

9、1+ 1+ F F S 式中：FS按名义尺寸计算的型材截面积（厘米）2和壁厚（毫米） F壁厚正偏差所引起面积的增量（厘米）2 S壁厚允许最大偏差 （毫米）,22,PPT学习交流,实际生产中，因为在计算铸锭长度时，留出的定尺余量很大，km往往可不考虑。即取km=1。但对定尺较长挤压系数较小，生产量很大，又需要准确计算成品率的制品生产工艺，则必须考虑km对铸锭长度的影响。,23,PPT学习交流,型材挤压系数的修正量 单位：毫米,24,PPT学习交流,2)管材： 管材铸锭长度按下列公式计算：式中按管材公式计算出来。 I出 L0= + H 式中：I出压出长度 H残料长度,25,PPT学习交流,3-3

10、挤压产品的成品率：,对于给定的产品，在编制挤压工艺和确定了铸锭长度之后，对其成品率就可以较准确地估计了。 研究和分析挤压产品的成品率有很大的实际意义。成品率是反映生产活动的主要指标，准确掌握成品率是组织计划生产的必要条件；成品率也是反映挤压工艺是否符合先进的重要标志。因此必须正确地掌握成品率，及时地分析成品率，不断地提高成品率。,26,PPT学习交流,1、基本概念：,为了分析研究成品率，提出关于废料的两个概念： 几何废料在生产过程中，仅与制品的规格和生产工艺有关的废料。如挤压废料、切头、切尾、取试样等都是几何废料。几何废料是不变的，可以由计算得来。 技术废品在生产过程中，由于不正确执行工艺操作

11、规程，人为造成的废品，也包括工艺调整料在内。技术废品是可以避免或减少的。 仅仅考虑几何废料的成品率叫做几何成品率。几何中成品率对固定工艺是不变的；又同时考虑技术废品的成品率叫总成品率，习惯上就叫成品率。,27,PPT学习交流,2、挤压棒材和挤压管材的成品率,为了管理上的方便，将基本残料H和切头切尾长都换算成铸锭长度，即把增大残料长度H1取为I1，实际的切头、尾取试样的总长度换算为I2，这样得出 k I2 N= I1+ = N1+ N2 L0 k N1= I1 L0 K I2 N2= L0 ,28,PPT学习交流,式中：N挤压管材或挤压棒材总的几何废料% N1挤压部分的几何废料% N2精整部分的几何废料% I1实际挤压残料长度 （毫米） I2实际切头切尾取试样的总长度 （毫米） 计算管材成品率时，取k=1。 根据经验数据，棒材直径5130毫米的总成品率约为80%，直径135200毫米的约为75%。,29,PPT学习交流,3、型材成品率：,K型材的技术废品主要包括尺寸、表面、组织和性能不合格，在计算型材成品率时，除了计算型材的几何成品率外，还必须足够的考虑技术废品的量。但能够确切计算的只有几何成品率 I出 K K I余 P= P1 = 1- L0 L0 I出 P P2= = P1 L0 - I余 K,30,PPT学习交流,式中：P型材总几