擠壓拉拔復(fù)習(xí)題大校

1、概念題：1、拉拔：在外力作用下，迫使金屬坯料通過(guò)?？?，以獲得相應(yīng)形狀、尺寸地制品地塑性加工方法.2、擠壓：就是對(duì)放在容器（擠壓筒）內(nèi)地金屬錠坯從一端施加外力，強(qiáng)迫其從特定地?？字辛鞒?，獲得所需要地?cái)嗝嫘螤詈统叽绲刂破返匾环N塑性成型方法3、擠壓縮尾：擠壓快要結(jié)束時(shí)，由于金屬地徑向流動(dòng)及環(huán)流，錠坯表面地氧化物、潤(rùn)滑劑及污物、氣泡、偏析榴、裂紋等缺陷進(jìn)入制品內(nèi)部，具有一定規(guī)律地破壞制品組織連續(xù)性、致密性地缺陷.4、死區(qū)：在基本擠壓階段，位于擠壓筒與模子端面交界處地金屬，基本上不發(fā)生塑性變形，故稱為死區(qū).5、粗晶環(huán)：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經(jīng)熱處理后，經(jīng)常會(huì)形成異常大地晶粒，這種粗大晶粒在

2、制品中地分布通常是不均勻地，多數(shù)情況下呈環(huán)狀分布在制品斷面地周邊上，故稱為粗晶環(huán).6、殘余應(yīng)力：由于變形不均，在拉拔結(jié)束、外力去除后殘留在制品中地應(yīng)力7、粗化：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經(jīng)熱處理后，經(jīng)常會(huì)形成異常大地晶粒，比臨界變形后熱處理所形成地再結(jié)晶晶粒大得多，晶粒地這種異常長(zhǎng)大過(guò)程稱為粗化.8、帶滑動(dòng)多模連續(xù)拉拔配模地必要條件：當(dāng)?shù)趎道次以后地總延伸系數(shù)入n-k大于收線盤與第n個(gè)絞盤圓周線速度之比丫k-n,才能保證成品模磨損后不等式un>vn仍然成立，保證拉拔過(guò)程地正常進(jìn)行.9、帶滑動(dòng)多模連續(xù)拉拔配模地充分條件：任一道次地延伸系數(shù)應(yīng)大于相鄰兩個(gè)絞盤地速比.10、擠壓效應(yīng)：

3、某些高合金化、并含有過(guò)渡族元素地鋁合金（如2A11、2A12、6A02、2A14、7A04等）擠壓制品，經(jīng)過(guò)同一熱處理（淬火與時(shí)效）后，其縱向上地抗拉強(qiáng)度比其他加工（軋制、拉拔、鍛造）制品地高，而伸長(zhǎng)率較低，這種現(xiàn)象稱為擠壓效應(yīng).簡(jiǎn)述題：1、影響管材空拉時(shí)地壁厚變化地因素有那些？各是如何影響地？2、擠壓縮尾有那幾種形式，其產(chǎn)生原因各是什么？3、錐形拉拔?？子赡菐撞糠謽?gòu)成，各部分地主要作用是什么？4、對(duì)于存在著偏心地管坯，通過(guò)安排適當(dāng)?shù)来蔚乜绽涂梢允蛊淦牡玫郊m正.請(qǐng)問(wèn)：（1）空拉為什么能夠糾正管材地偏心？（2）采用固定短芯棒拉拔時(shí)，在一定程度上也能夠糾正管材地偏心，這是為什么？5、擠壓效應(yīng)產(chǎn)

4、生地主要原因是什么？影響擠壓效應(yīng)地因素有那些方面？6、擠壓機(jī)地主要工具有哪些，各自地主要作用是什么？7、什么是殘余應(yīng)力？畫圖說(shuō)明圓棒材拉拔制品中殘余應(yīng)力地分布及產(chǎn)生原因8、簡(jiǎn)述在擠壓過(guò)程中，影響擠壓力地主要因素？9、在擠壓過(guò)程中，試詳細(xì)闡述影響金屬流動(dòng)地因素？10、產(chǎn)生粗晶環(huán)地主要原因是什么？粗晶環(huán)對(duì)制品力學(xué)性能有何影響？1、正、反向擠壓時(shí)地主要特征是什么？正向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者之間有很大地滑動(dòng)摩擦.引起擠壓力增大；使金屬變形流動(dòng)不均勻，導(dǎo)致組織性能不均勻；限制了擠壓速度提高；加速工模具地磨損.反向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者之間無(wú)外摩擦.

5、2、什么是死區(qū)？死區(qū)地產(chǎn)生原因是什么？死區(qū)概念：在基本擠壓階段，位于擠壓筒與模子端面交界處地金屬，基本上不發(fā)生塑性變形，故稱為死區(qū).死區(qū)產(chǎn)生原因：a、強(qiáng)烈地三向壓應(yīng)力狀態(tài)，金屬不容易達(dá)到屈服條件；b、受工具冷卻，B增大；c、摩擦阻力大.3、擠壓縮尾地形式及產(chǎn)生原因，減少擠壓縮尾地措施.三種：中心縮尾、環(huán)形縮尾、皮下縮尾(1)中心縮尾：終了擠壓階段后期，筒內(nèi)剩余地錠坯高度較小，整個(gè)擠壓筒內(nèi)地剩余金屬處于紊流狀態(tài)，且隨著錠坯高度地不斷減小，金屬?gòu)较蛄鲃?dòng)速度不斷增加，以用來(lái)補(bǔ)充錠坯中心部位金屬地短缺，于是錠坯后端表面地氧化物、油污等易集聚到錠坯地中心部位，進(jìn)入制品內(nèi)部；而且隨著擠壓地進(jìn)一步進(jìn)行羥向流

6、動(dòng)地金屬無(wú)法滿足中心部位地短缺，于是在制品中心部位出現(xiàn)了漏斗狀地空缺，即中心縮尾.(2)環(huán)形縮尾：擠壓過(guò)程中，錠坯表面層帶有氧化物、偏析物、各種表面缺陷及污物地金屬，由于受到擠壓筒壁地摩擦作用，其流動(dòng)滯后于皮下金屬，被隨后到來(lái)地?cái)D壓墊向前推進(jìn)而堆積在擠壓墊與擠壓筒地角落部位.隨著擠壓過(guò)程進(jìn)行，堆積在這個(gè)角落部位中帶有各種缺陷和污物地金屬會(huì)越來(lái)越多.到了擠壓過(guò)程末期，當(dāng)中間部位金屬供應(yīng)不足，邊部金屬開(kāi)始發(fā)生徑向流動(dòng)時(shí)，這部分金屬將沿著擠壓墊前端地后端難變形區(qū)地邊界流入制品中，形成環(huán)形狀地縮尾.(3)皮下縮尾：終了擠壓階段，當(dāng)死區(qū)與塑性流動(dòng)區(qū)界面因劇烈滑移使金屬受到很大剪切變形而斷裂時(shí)，表面層帶有

7、氧化物、偏析物、各種表面缺陷及污物地金屬，會(huì)沿著斷裂面流出，與此同時(shí)，由于擠壓筒內(nèi)剩余錠坯地長(zhǎng)度很小，死區(qū)金屬也逐漸流出模孔包覆在制品地表面上，形成皮下縮尾或外成層.如果死區(qū)金屬流出較少，不能完全將這些帶有各種缺陷和污物地金屬包覆住，則形成起皮.減少擠壓縮尾地措施(1)對(duì)錠坯表面進(jìn)行機(jī)械加工一一車皮.(2)采用熱剝皮擠壓.(3)采用脫皮擠壓，(4)進(jìn)行不完全擠壓一一留壓余.(5)保持?jǐn)D壓墊工作面地清潔，減少錠坯尾部徑向流動(dòng)地可能性.4、擠壓機(jī)地分類？什么是單動(dòng)式擠壓機(jī)、復(fù)動(dòng)式擠壓機(jī)？各自地主要用途是什么？按傳動(dòng)類型：分液壓和機(jī)械傳動(dòng)兩大類按總體結(jié)構(gòu)形式：分為臥式和立式擠壓機(jī)兩大類按其用途和結(jié)構(gòu)

8、：分為型棒擠壓機(jī)和管棒擠壓機(jī)，或者稱為單動(dòng)式擠壓機(jī)和復(fù)動(dòng)式擠壓機(jī)單動(dòng)式擠壓機(jī)：無(wú)獨(dú)立穿孔系統(tǒng).適合用實(shí)心錠擠壓型材、棒材，用組合模擠壓空心型材.使用隨動(dòng)針和空心錠也可以擠壓無(wú)縫管材.雙動(dòng)式擠壓機(jī)：具有獨(dú)立穿孔系統(tǒng).適合于用空心錠或?qū)嵭?#39;錠擠壓無(wú)縫管材.采用實(shí)心錠也可以擠壓型、棒材.5、擠壓機(jī)地主要工具有哪些，各自地主要作用是什么？1)主要擠壓工具：擠壓模一用于生產(chǎn)所需要地形狀、尺寸地制品.穿孔針(芯棒)一對(duì)實(shí)心錠進(jìn)行穿孔或用空心錠生產(chǎn)管材.擠壓墊一防止高溫金屬與擠壓桿直接接觸，并防止金屬倒流.擠壓桿一用于傳遞主柱塞壓力.擠壓筒一用于容納高溫錠坯.2)輔助工具：模墊、模支承、模座(壓型嘴

9、、模子滑架)、擋環(huán)(支承環(huán))、針支承、針接手、導(dǎo)路等6、?？坠ぷ鲙У刈饔檬鞘裁?？確定工作帶長(zhǎng)度地原則是什么？作用：穩(wěn)定制品尺寸和保證制品表面質(zhì)量.工作帶長(zhǎng)度地確定原則：最小長(zhǎng)度應(yīng)按照擠壓時(shí)能保證制品斷面尺寸地穩(wěn)定性和工作帶地耐磨性來(lái)確定，一般最短1.53mm.最大長(zhǎng)度應(yīng)按照擠壓時(shí)金屬與工作帶地最大有效接觸長(zhǎng)度來(lái)確定.鋁合金一般最長(zhǎng)不超過(guò)1520mm.7、擠壓過(guò)程中，影響金屬流動(dòng)地因素有哪些？(1)接觸摩擦及潤(rùn)滑地影響：1)摩擦越大，不均勻流動(dòng)越大；2)潤(rùn)滑可減少摩擦，減少金屬流動(dòng)不均，并可以防止工具粘金屬.(2)錠坯與工具溫度地影響：1)錠坯本身溫度：溫度高，強(qiáng)度低，流動(dòng)不均.2)錠坯斷面上地

10、溫度分布：加熱地不均勻性；工具地冷卻作用；導(dǎo)熱性地影響.(3)相變地影響：溫度改變能使某些合金產(chǎn)生相變，金屬處于不同地相組織會(huì)產(chǎn)生不同地流動(dòng)情況(4)摩擦條件變化：a、溫度不同，摩擦系數(shù)不同；產(chǎn)生不同地氧化表面，其摩擦系數(shù)也不同.b、溫度不同，可能產(chǎn)生不同相態(tài)組織.c、在高溫、高壓下極容易發(fā)生金屬與工具地粘結(jié)(5)錠坯與工具地溫度差：錠坯與工具地溫差越大，變形地不均勻性越大.(6)金屬性質(zhì)地影響變形抗力高地金屬比抗力低地流動(dòng)均勻；合金比純金屬流動(dòng)均勻(7)工具形狀地影響1)模角：模角大，死區(qū)大，金屬流動(dòng)不均勻，擠壓力大，制品表面質(zhì)量較好.2)形狀相似性：擠壓筒與制品形狀相似，金屬流動(dòng)均勻.(8

11、)變形程度地影響變形程度大，不均勻流動(dòng)增加，但當(dāng)變形程度增加到一定程度時(shí)，由于變形從表面深入到內(nèi)部反而會(huì)使不均勻流動(dòng)減小.8、在擠壓過(guò)程中，影響擠壓力地主要因素有哪些?(1)金屬地變形抗力擠壓力大小與金屬地變形抗力成正比.(2)錠坯狀態(tài)錠坯組織性能均勻，擠壓力較小.(3)錠坯地規(guī)格及長(zhǎng)度錠坯地規(guī)格對(duì)擠壓力地影響是通過(guò)摩擦力產(chǎn)生作用地.錠坯地直徑越粗，擠壓力就越大；穿孔針直徑越粗，擠壓力也越大；錠坯越長(zhǎng)，擠壓力也越大.(4)變形程度(或擠壓比)擠壓力大小與變形程度成正比，即隨著變形程度增大，擠壓力成正比升高.(5)變形溫度隨著變形溫度地升高，金屬地變形抗力下降，擠壓力降低.(6)變形速度如果無(wú)溫

12、度、外摩擦條件地變化，擠壓力與擠壓速度之間成線性關(guān)系.(7)外摩擦條件地影響(8)模角隨著模角增大，金屬進(jìn)入變形區(qū)壓縮錐所產(chǎn)生地附加彎曲變形增大，所需要消耗地金屬變形功增大；但模角增大又會(huì)使變形區(qū)壓縮錐縮短，降低了擠壓模錐面上地摩擦阻力，二者疊加地結(jié)果必然會(huì)出現(xiàn)一擠壓力最小值.這時(shí)地模角稱為最佳模角.(9)擠壓方式地影響反向擠壓比同等條件下正向擠壓在突破階段所需要地?cái)D壓力低30%40%.9、型材模設(shè)計(jì)時(shí)，減少金屬流動(dòng)不均勻地主要措施有哪些？(1)合理布置模孔(2)確定合理地工作帶長(zhǎng)度(3)設(shè)計(jì)阻礙角或促流角(4)采用平衡?？?5)設(shè)計(jì)附加筋條(6)設(shè)計(jì)導(dǎo)流?；?qū)Я髑?0、對(duì)于以下幾種情況，可酌

13、情對(duì)?？坠ぷ鲙чL(zhǎng)度進(jìn)行必要地增減：a、交接圓邊有凹弧R(R>1.5mm)者,工作帶可增加1mm.b、螺孔處工作帶可增加1mm.c、交接圓邊有凸弧R(R>1.5mm)者，工作帶可減短1mm.d、壁厚相同地各端部可減短1mm11、擠壓制品組織不均勻地特點(diǎn)是什么？產(chǎn)生地主要原因是什么？表現(xiàn)特征橫向上：外層晶粒細(xì)小，中心層粗大.縱向上：前端晶粒粗大，尾端細(xì)小，在最前端仍保留有鑄態(tài)組織輪廓.產(chǎn)生原因A變形不均勻(1)在橫斷面上，變形程度是由中心向邊部逐漸增加地.從而導(dǎo)致了外層金屬地晶粒破碎程度比中心層劇烈.(2)在縱向上，變形程度是由頭部向尾部逐漸增加地.使得尾端晶粒比前端細(xì)小.B擠壓溫度和

14、速度地變化主要是針對(duì)錠溫與筒溫相差比較大地金屬而言地例如，對(duì)擠壓速度慢地錫磷青銅，開(kāi)始擠壓時(shí)，金屬在高溫下變形，出?？缀蟮亟M織為再結(jié)晶組織；而后段擠壓時(shí)，由于受工具地冷卻作用，變形溫度較低，金屬出?？缀笤俳Y(jié)晶不完全；且擠壓后期金屬流速加快，更不利于再結(jié)晶.故尾部晶粒細(xì)小.C相變地影響主要是對(duì)于溫度變化可能會(huì)產(chǎn)生相變地合金而言地12、產(chǎn)生粗晶環(huán)地主要原因是什么？粗晶環(huán)對(duì)制品力學(xué)性能有何影響？粗晶環(huán)地形成機(jī)制如前所述，擠壓制品外層金屬、尾部金屬地晶粒破碎和晶格歪扭程度分別比內(nèi)部和前端嚴(yán)重.晶粒破碎嚴(yán)重部分地金屬，處于能量較高地?zé)崃W(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，降低了該部位地再結(jié)晶溫度.在隨后地?zé)崽幚磉^(guò)程中易較早發(fā)

15、生再結(jié)晶，當(dāng)其他部位剛開(kāi)始發(fā)生或還沒(méi)有發(fā)生再結(jié)晶時(shí),該部位發(fā)生了晶粒長(zhǎng)大.粗晶環(huán)對(duì)制品性能地影響(1)粗晶區(qū)地縱向強(qiáng)度(e、0.2)比細(xì)晶區(qū)地低.(2)粗晶區(qū)地疲勞強(qiáng)度低；(3)淬火時(shí)易沿晶界產(chǎn)生應(yīng)力裂紋；(4)鍛造時(shí)易產(chǎn)生表面裂紋；(5)粗、細(xì)晶區(qū)沖擊韌性值差別不大；(6)粗晶區(qū)地缺口敏感性比細(xì)晶區(qū)地小.13、擠壓制品地表面裂紋產(chǎn)生原因：裂紋地產(chǎn)生是由于制品表面層地附加拉應(yīng)力超過(guò)了表面金屬地強(qiáng)度所造成.減少裂紋地主要措施：(1)適當(dāng)降低擠壓溫度；(2)控制合適地?cái)D壓速度；(3)合理設(shè)計(jì)、加工模具，精心修模；(4)對(duì)錠坯進(jìn)行均勻化退火處理；(5)采用等溫?cái)D壓、錠坯梯溫加熱等擠壓新技術(shù)、新工藝1

16、4、拉伸系數(shù)、斷面減縮率、延伸率概念.拉拔時(shí)地主要變形指標(biāo)：斷面減縮率：(=(1-F1/F0)X100%延伸率：f(L1/L0-1)X100%拉伸系數(shù)：？fL/L0=F0/F115、試解釋圓棒材拉拔時(shí)變形區(qū)內(nèi)地應(yīng)力分布規(guī)律(1)應(yīng)力沿軸向分布0-入Vq出|丁人I>I；出II入I>Iere出I原因：穩(wěn)定拉拔過(guò)程中，變形區(qū)內(nèi)任一橫斷面向?？壮隹诜较蛞苿?dòng)時(shí)，面積逐漸減小，而此斷面與變形區(qū)入口端球面間地變形體積不斷增大.為實(shí)現(xiàn)塑性變形，通過(guò)此斷面作用在變形體地(T必須逐漸增大.(2)應(yīng)力沿徑向分布I(J外I>I年內(nèi)II(T8外I>I5內(nèi)d外Va內(nèi)原因：在變形區(qū)，金屬地每個(gè)環(huán)形地

17、外面層上，作用著徑向應(yīng)力年外，在內(nèi)表面上作用著徑向應(yīng)力cr內(nèi),由于徑向應(yīng)力g總是力圖減小其外表面，這就需要g外大于cr內(nèi).距離中心層越遠(yuǎn)，表面積越大，所需要地力就越大.16、錐形拉拔?？子赡膸撞糠謽?gòu)成，各部分地主要作用？錐形模地?？滓话阌伤牟糠纸M成：潤(rùn)滑帶、壓縮帶、定徑帶、出口帶各部分地主要作用：(1)潤(rùn)滑帶作用：在拉拔時(shí)便于潤(rùn)1劑帶入?？祝ＷC制品得到充分潤(rùn)滑，減少摩擦；并帶走產(chǎn)生地部分熱量；防止劃傷坯料.(2)壓縮帶作用：金屬產(chǎn)生塑性變形，獲得所需要地形狀、尺寸.(3)定徑帶作用：使制品進(jìn)一步獲得穩(wěn)定、精確地尺寸與形狀；防止模孔磨損而很快超差，延長(zhǎng)其使用壽命.(4)出口帶作用：防止制品出模

18、孔時(shí)被劃傷；防止定徑帶出口端因受力而引起剝落17、什么是殘余應(yīng)力？畫圖說(shuō)明圓棒材拉拔制品中殘余應(yīng)力地分布及產(chǎn)生原因由于變形不均，在拉拔結(jié)束、外力去除后殘留在制品中地應(yīng)力一殘余應(yīng)力(1)軸向殘余應(yīng)力一外層拉、中心層壓在拉拔過(guò)程中，由于金屬流動(dòng)不均，棒材外層產(chǎn)生附加拉應(yīng)力，中心層則出現(xiàn)與之平衡地附加壓應(yīng)力.拉拔結(jié)束后，由于彈性后效作用制品長(zhǎng)度縮短，而外層較中心層縮短得較大.但是,物體地整體性防礙了這種自由變形，其結(jié)果在外層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，中心層則出現(xiàn)殘余壓應(yīng)力.(2)徑向殘余應(yīng)力一外表面為0外，整個(gè)斷面上受壓，中心最大在徑向上，由于彈性后效地作用，棒材斷面上所有地同心環(huán)形薄層，都欲增大其直徑.在外

19、表面這種彈性恢復(fù)不受限制，但由外向內(nèi)所有環(huán)形薄層地彈性恢復(fù)均會(huì)受到其外層地阻礙，從而產(chǎn)生一殘余壓應(yīng)力.中心層恢復(fù)地阻力最大.(3)周向殘余應(yīng)力一外層拉、中心層壓由于棒材中心部分在軸向和徑向上受到殘余壓應(yīng)力作用，故此部分金屬在周向上有漲大變形地趨勢(shì).但是，外層金屬阻礙其自由漲大，從而在中心層產(chǎn)生周向殘余壓應(yīng)力，外層則產(chǎn)生與之平衡地周向殘余拉應(yīng)力.18、影響管材空拉時(shí)地壁厚變化地因素有那些？各是如何影響地？(1)相對(duì)壁厚地影響對(duì)于外徑D相同地管坯，增加壁厚S將使金屬向中心流動(dòng)地阻力增大，從而使管壁增厚量減小.對(duì)于壁厚相同地管坯，增加外徑，減小了曲拱”效應(yīng)，使金屬向中心流動(dòng)地阻力減小，使管坯空拉后壁

20、厚增加地趨勢(shì)加強(qiáng).(2)減徑量地影響減徑量越大，壁厚地變化也越大.在總減徑量不變地情況下，多道次空拉地增壁量大于單道次地增壁量；多道次空拉地減壁量小于單道次地減壁量(3)模角a地影響隨著模角增大，拉拔應(yīng)力發(fā)生變化，并且存在著一最小值，其相應(yīng)地模角稱為最佳模角.如果模角變化使拉拔應(yīng)力5增大，就會(huì)導(dǎo)致增壁過(guò)程中地增壁趨勢(shì)減??；減壁過(guò)程中地減壁趨勢(shì)增大.(4)定徑帶長(zhǎng)度h、摩擦系數(shù)f、拉拔速度v地影響增大h、f、v,都會(huì)使拉拔應(yīng)力增大，導(dǎo)致增壁時(shí)地增壁趨勢(shì)減??；減壁時(shí)地減壁趨勢(shì)增大.(5)合金及狀態(tài)地影響合金及狀態(tài)影響到變形抗力、摩擦系數(shù)f、加工硬化速率等.通常，琢大，0大.相同合金,硬度越高，增壁地趨勢(shì)越弱.(6)拉拔方式地影響采用倍模(或稱雙模)拉拔，會(huì)使管壁增加時(shí)地增壁趨勢(shì)減小，管壁減薄時(shí)地減壁趨勢(shì)增大.相當(dāng)于增加一個(gè)反拉