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1、擠壓工藝及模具習(xí)題庫(kù)1 .反擠壓進(jìn)入穩(wěn)定擠壓狀態(tài)時(shí),可將坯料的變形情況分為幾個(gè)區(qū)域?反擠壓進(jìn)入穩(wěn)定階段,坯料的變形情況可分為以下幾個(gè)區(qū)域:已變形區(qū)、變形區(qū)、過渡區(qū)、死區(qū)、待變形區(qū)。2 .三向應(yīng)力為何可以提高被擠壓材料的塑形?三向應(yīng)力之所以可以提高被擠壓材料的塑形,歸納起來主要原因是:第一:三向壓應(yīng)力狀態(tài)能遏制晶間相對(duì)移動(dòng),阻止晶間變形。第二:三向壓應(yīng)力狀態(tài)有利于消除由于塑性變形所引起的各種破壞。第三:三向壓應(yīng)力狀態(tài)能使金屬內(nèi)某些夾雜物的危害程度大為降低。第四:三向壓應(yīng)力狀態(tài)可以抵消或減小由于不均勻變形而引起的附加應(yīng)力,從而減輕了附加應(yīng)力所造成的破壞作用。3 .什么是擠壓變形的附加應(yīng)力?它是如何

2、形成的?在塑形變形過程中,變形金屬內(nèi)部除了存在著與外力相應(yīng)的基本應(yīng)力以外,還由于物體內(nèi)各層的不均勻變形受到變形體整體性的限制,而引起變形金屬內(nèi)部各部分自相平衡的應(yīng)力,稱為附加應(yīng)力。產(chǎn)生原因:1,變形金屬與模具之間存在著摩擦力。2各部分金屬流動(dòng)阻力不一致。3變形金屬的組織結(jié)構(gòu)不均勻。4模具工作部分的形狀與尺寸不合理。4 .根據(jù)正擠壓實(shí)心件的坐標(biāo)網(wǎng)格,分析實(shí)心件正擠壓的金屬流動(dòng)特點(diǎn)O實(shí)心件正擠壓的金屬流動(dòng)特點(diǎn):坯料除了受凹模工作表面的接觸摩擦影響外,還受到芯棒表面接觸摩擦的影響,因而坯料上的橫向坐標(biāo)線向后彎曲,不再有產(chǎn)生超前流動(dòng)的中心區(qū)域,這說明正擠壓空心件的金屬流動(dòng)比正擠壓實(shí)心件均勻一些。在進(jìn)入

3、穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),劇烈變形區(qū)也是集中在凹模錐孔附近高度很小的范圍之內(nèi),金屬在進(jìn)入變形區(qū)以前或離開變形區(qū)以后幾乎不發(fā)生塑性變形,僅作剛性平移。5 .什么是殘余應(yīng)力?附加應(yīng)力和殘余應(yīng)力有何危害性?當(dāng)外力取消以后,附加應(yīng)力并不消失而殘留在變形體內(nèi)部,成為殘余應(yīng)力。附加應(yīng)力和殘余應(yīng)力的危害:第一:縮短擠壓件的使用壽命;第二:引起擠壓件尺寸及形狀的變化;第三:降低金屬的耐蝕性。6 .分析正擠壓、反擠壓縮孔產(chǎn)生的原因??s孔是指變形過程中變形體一些部位上產(chǎn)生較大的空洞或凹坑的缺陷。當(dāng)正擠壓進(jìn)行到待變形區(qū)厚度較小時(shí)、甚至只有變形區(qū)而無待變形區(qū)時(shí),會(huì)產(chǎn)生縮孔。筒形件反擠壓時(shí)進(jìn)行到待變形區(qū)厚度較小,甚至當(dāng)坯料底厚小于壁

4、厚時(shí)仍繼續(xù)反擠,則會(huì)因材料不足以形成較厚的壁部而產(chǎn)生角部縮孔缺陷。7 .擠壓分別對(duì)金屬組織和力學(xué)性能有何影響?擠壓對(duì)金屬組織和力學(xué)性能的影響有:擠壓時(shí),在強(qiáng)烈的三向應(yīng)力作用下金屬晶粒被破碎,原來較大的晶粒擠壓后變成為等軸細(xì)晶粒組織,因而提高了強(qiáng)度。8,冷擠壓常用原材料的形態(tài)有哪有種?各使用在哪些場(chǎng)合?冷擠壓時(shí)常用材料的形態(tài)有:線材、棒材、管料、板料等。線材主要用于鍛擠螺栓之類標(biāo)準(zhǔn)件。棒材一般用于單工序的擠壓設(shè)置管料為無縫鋼管或熱擠鋁管,銅管等。板料當(dāng)坯料的長(zhǎng)徑比較小,或者在擠壓有色金屬零件外形為非圓形時(shí)。9,冷擠壓坯料為何要進(jìn)行軟化處理?冷擠壓坯料進(jìn)行軟化處理的原因:為了改善冷擠壓坯料的擠壓性

5、能和提高模具的使用壽命,大部分材料在擠壓前和多道擠壓工序之間必須進(jìn)行軟化處理,以降低材料的硬度,提高材料的塑形,得到良好的顯微組織,消除內(nèi)應(yīng)力。10 .碳鋼和合金鋼坯料冷擠壓前采用何種表面處理?這種表面處理為何能提高冷擠壓零件的表面質(zhì)量和模具使用壽命?碳鋼和合金鋼坯料冷擠壓前要進(jìn)行磷化處理。磷化處理又叫磷酸鹽處理,也就是把鋼坯放在磷酸鹽溶液中進(jìn)行處理。處理時(shí)金屬表面發(fā)生溶解和腐蝕。由于化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,在金屬表面上形成一層很薄的磷酸鹽覆蓋層??蓽p少坯料與模具之間的接觸摩擦,降低單位擠壓力,提高冷擠壓件的表面質(zhì)量和模具使用壽命。11 .奧氏體不銹鋼和硬鋁坯料在冷擠壓前要進(jìn)行何種表面處理?奧氏體不銹

6、鋼因與磷酸鹽基本上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以不能用磷化處理,故用草酸鹽處理來代替。硬鋁坯料蘇醒差,在擠壓過程中,為了避免產(chǎn)生裂紋,應(yīng)使硬鋁坯料表面形成一層氧化膜??捎醚趸幚?、磷化處理或氟硅化處理來獲得。12 .計(jì)算冷擠壓力有何意義與作用?冷擠壓力即冷擠壓變形前所需要的作用力。它是設(shè)計(jì)模具、選擇設(shè)備的依據(jù),并可衡量冷擠壓變形前的難易程度。13 .影響單位冷擠壓力的主要因素有哪些?影響情況如何?影響冷擠壓力的因素主要有:冷擠壓用材料、變形程度、變形溫度、變形速度、毛坯的幾何形狀、變形方式、潤(rùn)滑條件及模具結(jié)構(gòu)等因素的影響。14 .冷擠壓工藝對(duì)壓力機(jī)的特殊要求有哪些?選擇冷擠壓設(shè)備的原則是什么?冷擠壓時(shí)單

7、位擠壓力很大,對(duì)擠壓件的精度要求高,因此對(duì)冷擠壓使用的壓力機(jī)提出了一些特殊要求:第一:能量要大;第二:剛性要好;第三:導(dǎo)向精度要求高;第四:要具備頂出機(jī)構(gòu);第五:要有過載保護(hù)裝置;第六:能提供合適的擠壓速度;第七:要對(duì)模具進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻的裝置。求出所需的擠壓力后,僅此為依據(jù)去選擇機(jī)械壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力是不夠的,還必須把冷擠壓工藝示功圖與壓力機(jī)許用負(fù)荷圖畫在一起。15 .冷擠壓模具有哪些特點(diǎn)?冷擠壓模具應(yīng)具有以下特點(diǎn):第一:模具應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,要在冷熱交變應(yīng)力下正常工作;第二:模具工作部分零件材料應(yīng)具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性,并有一定的韌性;第三:凸、凹模幾何形狀應(yīng)合理;第四:模具易損壞部分

8、應(yīng)更換方便;第五:為提高工作部分強(qiáng)度,凹模一般采用預(yù)應(yīng)力組合形式,凸模有時(shí)也采用組合形式;第六:模具工作部分零件與上下模板之間要設(shè)置厚實(shí)的淬硬壓力墊板;第七:上下模板采用中碳鋼經(jīng)鍛造或直接用鋼板制成,應(yīng)有足夠的厚度,以保證模板具有較高的強(qiáng)度和剛度。16 .為何要采用預(yù)應(yīng)力組合凹模?具有什么優(yōu)點(diǎn)?為了提高冷擠壓凹模的強(qiáng)度,確保凹模在較大的單位擠壓力下有較長(zhǎng)的使用壽命,一般采用預(yù)應(yīng)力組合凹模結(jié)構(gòu)形式。17 .組合凹模的壓合工藝有哪幾種?組合凹模的壓合工藝主要有以下三種:第一:熱壓配合法;第二:冷壓配合法;第三:常溫強(qiáng)力壓合法。18 .對(duì)冷擠壓模工作零件有哪些要求?工作零件常用的材料有哪些?對(duì)冷擠壓

9、工作零件材料的要求有:第一:必須具有高強(qiáng)度和高硬度;第二:應(yīng)具有相當(dāng)高的韌性,可以避免由于沖擊、偏心載荷,疲勞應(yīng)力集中而引起的折斷和開裂破壞;第三:應(yīng)具有較高的耐磨性;第四:具有足夠的耐熱性能;第五:材料必須有良好的加工性能。常用的材料有:碳素工具鋼,高合金工具鋼,高速工具鋼,硬質(zhì)合金,鋼結(jié)硬質(zhì)合金。19 .熱擠壓時(shí)鋼的加熱缺陷有哪些?有什么危害?應(yīng)該怎樣防止?熱擠壓時(shí)鋼的加熱缺陷有:氧化、脫碳、過熱、過燒、開裂等氧化皮大大降低了擠壓件的表面質(zhì)量,增加了模具的磨損;當(dāng)鋼中含有鴇、鋁、鈦、硼等合金元素時(shí),特別容易引起脫碳;對(duì)于過熱不太嚴(yán)重的鋼,通過大變形量的鍛造可以得到改善;坯料一旦過燒,鍛造時(shí)

10、一擊便碎,工件只能報(bào)廢;高合金鋼的導(dǎo)熱性能差,開裂傾向也大,必須緩慢加熱,嚴(yán)防開裂。20 .簡(jiǎn)述感應(yīng)加熱的基本原理。為什么說加熱不同直徑的棒料要選用不同頻率的感應(yīng)加熱爐?感應(yīng)加熱是交變電流通過感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)交變磁場(chǎng),進(jìn)而感應(yīng)出交變電場(chǎng)。將金屬坯料置于電場(chǎng)中,因其導(dǎo)電而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),形成閉合回路,在棒料(坯料)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而達(dá)到加熱的目的。21 .熱擠壓時(shí)為什么要制定冷擠壓件圖和熱擠壓件圖?有何區(qū)別?各自的作用如何?冷擠壓件圖是在零件圖基礎(chǔ)上加上了機(jī)械加工余量、成形公差和工藝余料等而繪制的,主要勇于最終擠壓件的檢驗(yàn)、后續(xù)機(jī)械加工工藝的編制和工夾具的設(shè)計(jì)等。熱擠壓件圖則是在冷擠壓件圖的基礎(chǔ)上

11、加上收縮量,主要用于擠壓模具的設(shè)計(jì)與制造、擠壓過程的質(zhì)量控制等22 .為什么說模具的冷卻和潤(rùn)滑是溫?cái)D壓成敗的關(guān)鍵因素?溫?cái)D壓模具在連續(xù)生產(chǎn)過程中溫度迅速上升,當(dāng)模具的溫度達(dá)到其回火軟化溫度時(shí),在很高的擠壓應(yīng)力的作用下會(huì)發(fā)生變形,表面硬度下降,使模具迅速失效。因此,必須對(duì)模具進(jìn)行充分的冷去山使其維持在200攝氏度左右,保證其性能的發(fā)揮;在擠壓溫度在250攝氏度以上時(shí),采用冷擠壓時(shí)的潤(rùn)滑方法,會(huì)使磷化層和皂化劑燒損,使?jié)櫥瑮l件惡化,因此,在溫?cái)D壓時(shí),潤(rùn)滑劑的選取很重要,是溫?cái)D壓成敗的關(guān)鍵因素23 .過共析鋼的溫?cái)D壓溫度如何確定?成形溫度超過了相變溫度對(duì)最終熱處理有何影響?如果零件最終熱處理前對(duì)組織

12、狀態(tài)有要求時(shí),特別是要求過共析鋼為球狀珠光體時(shí),則要求其溫?cái)D壓溫度在相變溫度前。當(dāng)原球狀珠光體經(jīng)相變?yōu)閵W氏體組織,再經(jīng)擠壓后冷卻為片狀珠光體組織的溫?cái)D壓件,不僅不利于切削加工,而且經(jīng)最終熱處理淬火后的馬氏體組織粗大,容易產(chǎn)生淬火變形,影響零件的力學(xué)性能。因此,其擠壓后的組織應(yīng)為球狀珠光體。24 .溫?cái)D壓對(duì)潤(rùn)滑劑有什么要求?常用潤(rùn)滑劑的種類、特點(diǎn)和使用方法如何?溫?cái)D壓對(duì)潤(rùn)滑劑的要求:第一:對(duì)摩擦表面具有最大活性和足夠的粘度,不易流失,較好地粘附摩擦表面;第二:潤(rùn)滑劑應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定、耐熱性和絕熱性;第三:潤(rùn)滑劑的化學(xué)穩(wěn)定性要高;第四:在溫?cái)D壓溫度下能均勻地粘附在坯料表面或模具表面上,形成均勻的

13、潤(rùn)滑膜;第五:具有良好的懸浮分散和可噴涂性能。25 .與冷、熱擠壓相比,溫?cái)D壓模具結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)?與冷熱擠壓相比,溫?cái)D壓模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):第一:具有抗室溫及中溫破壞的足夠的硬度、強(qiáng)度與韌性;第二:在反復(fù)變形力與熱的作用下,必須具有高的抗磨損、耐疲勞性能;第三:模具工作部分易損零件應(yīng)裝拆方便,固定可靠;第四:在模具上應(yīng)設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻系統(tǒng),使凸膜、凹模等模具工作零件充分冷卻;第五:所選用的模具材料應(yīng)具有良好的加工性能。26 .鋁合金型材按斷面可分為實(shí)心型材和空心型材,所采用的擠壓方法分別有哪些?擠壓實(shí)心型材采用兩種基本方法,即金屬正向流動(dòng)的擠壓、金屬反向流動(dòng)的擠壓;空心型材的擠壓可采用兩種基本的方法,

14、即擠壓針管材擠壓法、組合模焊合擠壓。27 .如何確定鋁型材擠壓工藝的工藝參數(shù)?定工藝參數(shù)時(shí),應(yīng)綜合考察金屬與合金加工時(shí)的可擠壓性和對(duì)制品質(zhì)量的要求(尺寸與形狀的允許偏差,表面質(zhì)量,組織與性能等),以滿足提高成品率與生產(chǎn)率的需要。28 .鋁型材擠壓工藝毛坯尺寸如何確定?選擇鑄坯直徑時(shí),應(yīng)在滿足制品斷面力學(xué)性能要求和均勻性要求的前提下盡可能采用較小的擠壓比。但是,在擠壓外接圓大的復(fù)雜形狀斷面型材時(shí),要考慮??纵喞荒芴拷鼣D壓筒壁,以免制品出現(xiàn)分層缺陷。擠壓管、棒、型、線材的錠坯一般為實(shí)心圓錠坯,但在生產(chǎn)有些特殊要求的管材時(shí)最好使用空心鑄坯,包括錠坯直徑計(jì)算和錠坯長(zhǎng)度計(jì)算。29 .擠壓模按??椎臄?/p>

15、面形狀分成哪些?按模具結(jié)構(gòu)又分成哪些?流線形模和雙錐模等。按模具結(jié)構(gòu)可分為整體模、分瓣模、可卸模、活動(dòng)模、舌型組合模、平面分流組合模、嵌合模、叉架模、前置模、保護(hù)模等。30 .在實(shí)心型材模的設(shè)計(jì)中減少金屬流動(dòng)不均勻的措施有哪些?在實(shí)心型材模的設(shè)計(jì)中減少金屬流動(dòng)不均勻的措施有第一:采用不等長(zhǎng)的工作帶;第二:采用阻礙角或促流角;第三:采用平衡??祝豢紤]??椎呐渲?、模孔制造尺寸的確定和選擇,保證型材斷面各個(gè)部分的流動(dòng)速度均勻,并且要選擇有足夠強(qiáng)度的模具結(jié)構(gòu)。31 .在熱擠壓多孔實(shí)心型材模的設(shè)計(jì)中,模孔的排列應(yīng)注意什么?在布置多孔模的模孔時(shí),不僅需要考慮型材斷面各部分流動(dòng)的均勻性,有時(shí)還需要考慮模子的

16、強(qiáng)度問題。為了保證模具的強(qiáng)度,多孔模各個(gè)??字g的距離應(yīng)當(dāng)合適,不能過小。在實(shí)際生產(chǎn)中??字g的間距大體在15-50mm范圍內(nèi),對(duì)于19.6MN以下的擠壓機(jī)取20-30mm49M也右的擠壓機(jī)取35-50mm對(duì)于78.4MN以上的大型擠壓機(jī),可取60mmz上。同時(shí),??组g距應(yīng)系列化,以便模墊可互相交換使用。32 .實(shí)心型材擠壓模如何設(shè)計(jì)?(即??孜恢谩⒛?壮叽?、工作帶、空刀應(yīng)如何確定?)實(shí)心型材擠壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮??椎暮侠聿贾?、??讕缀纬叽绲拇_定、減少金屬流動(dòng)不均勻性的措施、型材模子的強(qiáng)度校核等33.舌形模的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型及用途分別是什么?舌形模又稱橋式模,在空心鋁合金型材的擠壓生產(chǎn)中,舌形模

17、是應(yīng)用最早的一種,與其他組合模相比,舌形模具有最小的擠壓力,型材各個(gè)部分金屬流動(dòng)均勻,可以采用較高的擠壓速度等一系列優(yōu)點(diǎn),因此舌形模在硬鋁合金空心型材的擠壓生產(chǎn)中應(yīng)用得比較普遍。舌形模的主要缺點(diǎn)是擠壓壓余大,強(qiáng)度較差,且制造加工困難。舌形模的結(jié)構(gòu)類型有四種結(jié)構(gòu)形式:突出橋式,半突出橋式,埋入橋式,平面橋式。34 .舌形模的結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容?舌形模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要素比較復(fù)雜,常對(duì)其主要結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行分析。主要包括:模橋、焊合室、模芯(舌頭)、??坠ぷ鲙А?5 .平面分流模的工作原理及特點(diǎn)是什么?平面分流模一般由上模和下模組合而成。平面分流模擠壓型材的特點(diǎn):第一:可適于用舌形模很難生產(chǎn),甚至無法

18、生產(chǎn)的雙孔、多孔或內(nèi)腔復(fù)雜的空心型材;第二:可以生產(chǎn)懸臂梁較大、用平模很難生產(chǎn)的半空心型材的擠壓;第三:可以生產(chǎn)斷面形狀復(fù)雜、壁厚相差大或多齒的實(shí)心型材;第四:平面分流模較舌形模容易加工,擠壓殘料較舌形模的短且分離殘料容易。36 .如何設(shè)計(jì)平面分流模的分流孔、模橋、模芯、焊合室、模孔尺寸、空刀?分流孔個(gè)數(shù)的選擇要根據(jù)制品外形尺寸、斷面形狀和??着帕形恢脕泶_定,一般有二孔、三孔、四孔和多孔。分流孔的形狀要根據(jù)制品的外形來確定,一般有圓形、扁橢形、腰子形、扇形和異形;模芯又稱舌頭,根據(jù)模芯工作帶部分的結(jié)構(gòu)不同,模芯可以分為凸臺(tái)式、錐臺(tái)式、錐式三種基本結(jié)構(gòu)形式;焊合室常見的有圓形和蝶形兩種;平面分流模的孔空刀結(jié)構(gòu)一般說來,當(dāng)型材壁厚t>2mm時(shí),可采用加工容易的真空刀和斜空刀結(jié)構(gòu);當(dāng)t<2或帶有懸臂處可用組合空刀結(jié)構(gòu);對(duì)于危險(xiǎn)斷面處(如帶有小燕尾梢的型材等)可用兩種空刀結(jié)構(gòu)。37 .試制定建筑鋁合金型材的平模、平面分流模的機(jī)械加工工藝規(guī)程。型材擠壓工藝,包括確定擠壓工藝參數(shù)、選擇合適的潤(rùn)滑條件、擠壓比的確定及合理

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