擠壓是利用金屬的塑性變形,把金屬毛坯放進凹模內,通過凸模給金屬坯料施加壓力,使坯料產生塑性變形而製得零件的方法。
9.1.1擠壓基本類型
擠壓是金屬零件少/無切屑加工方法之一,它廣泛應用於生產的各個部門。根據擠壓過程中金屬流向與凸模運動方向的關係,可將擠壓分為以下幾種類型:
1)正擠壓金屬的流動方向與凸模運動方向相同。為實心件正擠壓,為空心件正擠壓。擠壓件的斷麵形狀既可以是圓形也可以是非圓形。
2)反擠壓金屬的流動方向與凸模運動方向相反。為反擠壓的形式之一。反擠壓法適用於製造斷麵是圓形、矩形、“山”形、多層圓形、多格盒形的空心件等。
3)複合擠壓金屬在凸模運動的同方向和反方向均流動,是正擠和反擠的複合。為複合擠壓的一種形式。複合擠壓法適用於製造斷麵是圓形、方形、六角形、齒形等的雙杯類、杯-杆類或杆-杆類擠壓件。
4)徑向擠壓擠壓時金屬的流動方向與凸模的運動方向垂直,金屬在凸模作用下沿徑向流動,用於製造某些需在徑向有突起部分的工件,以盤狀和餅狀零件為最多。
5)減徑擠壓是一種變形程度較小的變態正擠壓法,毛坯斷麵僅作輕度縮減。該擠壓方法主要用於製造直徑差不大的階梯軸類擠壓件,以及作為深孔薄壁杯形件的修整工序。減徑擠壓力低於坯料的屈服力,坯料不會產生鐓粗,因此其模具可以是開式的,因此減徑擠壓也叫“開式擠壓”或“無約束正擠壓”。它特別適合於長軸類件的擠壓,是加工帶有多台階軸的有效方法。
正擠壓、反擠壓與複合擠壓是擠壓技術中應用最廣泛的三種方法。它們的金屬流動方向與凸模的軸線平行,有不少資料上又 稱這三種方法為軸向擠壓。軸向擠壓可以製得各種實心和空心零件,如球頭銷、梭心殼、彈殼等。徑向擠壓是最近二十幾年來才發展起來的,主要用於通訊器材的號碼盤、自行車的花鍵盤等。
以上是幾種基本的擠壓變形方式,隨著擠壓技術的發展,有時還將冷體積模鍛等歸屬為擠壓。
變形鎂合金可采用正向擠壓,也可采用反向擠壓。但反向擠壓法,目前未能廣泛應用於鎂及鎂合金擠壓。有時采用組合擠壓,即僅用於擠壓開始初期是反擠壓,以消除正擠壓時擠壓筒與錠坯之間的摩擦力,而後立即轉為正擠壓,直至完成全擠壓過程。這種組合擠壓方法僅在個別情況下采用。
9.1.2鎂合金擠壓技術的特點
同鍛造工藝相比,通過擠壓方法進行鎂合金產品生產加工具有以下優點:
①擠壓具有比鍛造更為強烈的三向壓應力狀態,金屬可以發揮其最大的塑性。這對於塑性變形能力較差的鎂合金來說尤為重要。通過擠壓工藝,可以有效細化鎂合金的晶粒組織,提高合金的強度和塑性。
②擠壓法工藝具有極大的靈活性,操作方便,在一台設備上僅通過更換模具即可生產各種板、管、棒、型材,使各種形狀產品可在一道工序成形。擠壓產品品種多、規格全,適合現代市場要求的多品種、小批量、短交貨期的生產方式。
③產品尺寸精度高,表麵質量好。
但鎂合金主要適用於溫擠壓和熱擠壓。且采用擠壓法生產鎂合金製品時存在一些缺點:
①鎂合金的廢料損失一般較大,因為擠壓壓餘和縮昆占錠坯比例較大。
②擠壓所需的變形力較大,且由於材料與模具之間摩擦力較大,使模具磨損較快。
③擠壓製品的組織和性能沿長度和斷麵上不夠均勻。
盡管如此,對於鎂合金這種塑性變形能力較差的金屬,擠壓法仍不失為一種較好的塑性加工方法。目前已用擠壓法生產出各種不同型號的鎂合金板、棒、管、型材。
9.1.3鎂合金的擠壓工藝
9.1.3.1擠壓工藝流程及擠壓工藝特點