有色金屬高效反向擠壓技術

1、基本原理

　　高效反向擠壓，實質上就是把本來起阻礙作用的摩擦力改變為起推動作用的有效摩擦力。也就是在Vk。m＞Vn的條件下（Vk。m——擠壓筒相對於擠壓模的速度；Vn一擠壓軸速度）
，在金屬流動方向上由於擠壓筒與被擠壓毛坯之間的有效摩擦力的作用而產生的一種高速擠壓過程。

　　在正向擠壓過程中（圖1a），僅是擠壓墊1移動，用S1表示它的位移
，S2表示擠壓坯料2的位移。這時，擠壓墊的位移等於擠壓坯料的位移，即S1=S2。如果用△S2，3表示擠壓坯料相對擠壓筒的位移
，則△S2
，3=S2。由於擠壓筒3和擠壓模4是固定不動妁，所以，雖然在擠壓坯料表麵產生摩擦力TC（TC表示阻礙摩擦力），擠壓筒內壁上產生摩擦力Ta（Ta表示推動摩擦力），可是沒有現實意義，因為此時S3=S4=0（S3，S4分別表示擠壓筒和擠壓模的相對位移）。

　　如果設法使擠壓筒沿擠壓墊移動方向產生位移
，但S3﹤S4 （圖1b），擠壓坯料和擠壓筒壁之間的相對位移減少

，△S2，3= S1-S3，使Ta的一部分起作用，但這仍然是正向擠壓過程。如果施加一個外力Q
，增加擠壓筒的位移，保證S1=S3
，相應地過渡到反向擠壓（圖1c）。這時
，由於擠壓坯料與擠壓筒之間不存在相對位移，即△S2，3=0
，所以在它們之間也不存在摩擦力，則Ta=Tc=0。如果繼續增大使擠壓筒產生位移的力Q，保證它超前於擠壓墊移動，即S3>S1那麼在擠壓筒與擠壓坯料之間也產生了位移，△S2
，3= S3-S2。在這種情況下，摩擦力的發動者是擠壓筒，在擠壓筒上的作用力是Tc
，在擠壓坯料上作用力是Ta，tadefangxiangyujinshuliudongdefangxiangxiangtong
，bingdaidongjiyapiliaobiaomiancengjinshuxiangjiyamokongfangxiangliudong。youyugaibianlejiyapiliaobiaomianshangdemocalifangxiang，bianzuaixingzhideliweituidongxingzhideli
，shixianbufenmocaliyouxiaozuoyong。

　　擠壓筒不動，在擠壓模4上施加的力P繼續增大
，在擠壓墊上施加力N，它與P同向，產生位移S1，且S4>S1，以保證金屬的變形和流動，這是實現有效摩擦力擠壓的另一種形式。這裏，摩擦力的發動者是擠壓坯料，它在擠壓筒內壁上產生力Ta，沒有實際意義，而擠壓坯料本身表麵上的力Tc與金屬流動方向相同，起到有效作用。

　　2、高效反向擠壓的工藝特征與優越性

　　在zai高gao效xiao反fan向xiang擠ji壓ya過guo程cheng中zhong，由you於yu在zai擠ji壓ya筒tong內nei形xing成cheng了le超chao前qian的de圓yuan周zhou流liu動dong並bing在zai接jie近jin模mo於yu處chu有you金jin屬shu流liu的de補bu充chong壓ya縮suo

，增zeng大da了le流liu體ti靜jing壓ya力li，矯jiao平ping了le金jin屬shu流liu前qian緣yuan，消xiao除chu了le變bian形xing的de不bu均jun勻yun性xing。因yin此ci，不bu論lun同tong正zheng向xiang擠ji壓ya相xiang比bi（在能耗、組織的均勻性
、型材長度方向上的尺寸精度及成品率方麵，還是同反向擠壓相比（在壽命特征


、力學性能均勻性

、型材橫截麵的尺寸精度及表麵質量方麵），高效反向擠壓都具有明顯的優越性：

　　①可增大金屬的流出速度。在相似條件下分別采用無潤滑高效反向擠壓、反向擠壓
、正向擠壓，擠壓2024合金φ60mm棒材時，金屬最大流動速度的比例分別為（2。9±0。2）：（1。7±1）：1。O。由此可見高效反向擠壓可以大大提高生產效率
；

　　②采(cai)用(yong)高(gao)效(xiao)反(fan)向(xiang)擠(ji)壓(ya)時(shi)，由(you)於(yu)在(zai)擠(ji)壓(ya)坯(pi)料(liao)中(zhong)存(cun)在(zai)著(zhe)周(zhou)邊(bian)流(liu)動(dong)的(de)加(jia)速(su)度(du)和(he)中(zhong)心(xin)流(liu)動(dong)的(de)減(jian)速(su)度(du)，所(suo)以(yi)擠(ji)壓(ya)製(zhi)品(pin)表(biao)麵(mian)質(zhi)量(liang)好(hao)，組(zu)織(zhi)均(jun)勻(yun)
，力(li)學(xue)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)；

　　③采用高效反向擠壓時，擠壓殘料高度減少50%
，擠壓製品尾端粗晶環深度減少至lmm，製品表麵一般不會出現氣泡
、結疤和劃傷，無過燒

、裂紋、縮尾等現象，成材率可達到89。5％，最高可達92％；

　　④可大大增加金屬的可塑性，並可使極難擠壓變形的合金（如粉末合金和顆粒合金等）獲得較高的可擠壓性，從而獲得各種複雜的擠壓產品；

　　⑤可實現半連續和偽等向流動
，大大提高並穩定產品的尺寸精度
，消除擠壓製品性能的各向異性。例如
，A1+8％Pe合金顆粒擠壓成的棒材，其σb的各向異性可從正向擠壓的35％-45％降低到1％-3％；2040合金大型材中心的最大強度可達到峰值強度的85％以上；可使2024合金大型材的Kic增加 20％，剝落腐蝕抗力提高35％-40％；

　　⑥可以形成硬鋁合金型材的流水作業線，並具有良好的穩定性和產品質量。

　　3、高效反向擠壓的應用

　　依據高效反向擠壓的基本原理已研製開發出多種類型的新型擠壓機。

　　根據鋁合金產品的品種、規掐和用途，開發出了成套的高效反向擠壓工具，主要包括一個有圓孔的完整擠壓墊塊；2-3個有成型槽的擠壓墊塊；有多槽截麵的組合型擠壓墊塊（表2）。jiyadiankuaiyoujigegongzuodiankuaiheyigeyonggangguanhuanxinglianjiedeyongyuzuzhuanggongzuodiankuaidegangtao。gangtaozhunquegudingbinganzhuangzhexiegongzuodiankuai，bingkecongjiyajiwaimianchaixiejiyadiankuai。jiyamoyoukechaishihegudingshi（有彈性部件）兩種
，由整體型擠壓墊塊改為組合型擠壓墊塊可使單孔和多孔擠壓型材的外徑增大25％-30％。成套的擠壓墊能適合較多品種規格型材的生產。例如，5MN擠壓機能生產外接圓直徑為8-80mm

、壁厚為0。7-8mm的型材；25MN擠壓機能生產外接圓直徑為30- 180mm
、壁厚為1。5-8mm的型材。