超塑性成形的連續(xù)擠壓的全面分析介紹
作者:admin | 發(fā)布時(shí)間:2020-08-26
超塑性成形 -連續(xù)擠壓與軋制、拉拔等加工方法相比,常規(guī)擠壓(包括正擠壓、反擠壓、靜液擠壓)的最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)的不連續(xù)性,一個(gè)擠壓周期中非生產(chǎn)性間隙時(shí)間長(zhǎng),對(duì)擠壓生產(chǎn)效率的影響較大。并且,由于這種間隙性生產(chǎn)的緣故,使得擠壓生產(chǎn)的幾何廢料(壓余與切頭尾)比例大為增加,成品率下降。因此,擠壓加工領(lǐng)域很早以來(lái)一直致力于盡可能地縮短擠壓周期中的非生產(chǎn)性間隙時(shí)間,并同時(shí)力求減少擠壓生產(chǎn)幾何廢料。因此,自20世紀(jì)70年代起,各國(guó)都在致力于連續(xù)擠壓新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究。連續(xù)擠壓方法(包括半連續(xù)擠壓法)大致可以分為兩大類。第類是基于Green的Conform連續(xù)擠壓原理的方法,其共同特征是通過(guò)槽輪或鏈帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)(或轉(zhuǎn)動(dòng)),實(shí)現(xiàn)擠壓筒的“無(wú)限”工作長(zhǎng)度,而擠壓變形所需的力,則由與坯料相接觸的運(yùn)動(dòng)件所施加的摩擦力提供。例如,連續(xù)摩擦筒擠壓法(Fuchs等,1973年)、軋擠法(Avitzur,1974年)、輪盤(pán)式連續(xù)擠壓法(Sekiguchi等,1975年)、鏈帶式連續(xù)擠壓法(Black等,1976年)、連續(xù)鑄擠(英國(guó)Alform公司,1983年)等均屬此類。第二大類是源于20世紀(jì)60年代后期為了克服靜液擠壓生產(chǎn)周期中間隙時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn),而試圖使擠壓生產(chǎn)連續(xù)化的研究。這一類方法的共同特點(diǎn)是,利用高壓液體的壓力或粘性摩擦力,或再輔之以外力作用,實(shí)現(xiàn)半連續(xù)或連續(xù)的擠壓變形。例如,半連續(xù)靜液擠壓-拉拔法(Sabroff等,1967年)、粘性流體摩擦擠壓法(Fuchs,1970年)、連續(xù)靜液擠壓-拉拔法(松下富春等,1974年)等屬于此類。所有這些方法中,Conform連續(xù)擠壓法是目前應(yīng)用范圍最廣、工業(yè)化程度最高的方法。Conform連續(xù)擠壓原理為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓,必須滿足以下兩個(gè)基本條件:
①不需借助擠壓軸和擠壓墊片的直接作用,即可對(duì)坯料施加足夠的力實(shí)現(xiàn)擠壓變形;
②擠壓筒應(yīng)具有無(wú)限連續(xù)工作長(zhǎng)度,以便使用無(wú)限長(zhǎng)的坯料。為了滿足第一個(gè)條件,其方法之一是采用如圖2-65(a)所示的方法,用帶矩形斷面槽的運(yùn)動(dòng)槽塊和將擠壓模固定在其上的固定矩形塊(簡(jiǎn)稱模塊)構(gòu)成一個(gè)方形擠壓筒,以代替常規(guī)的圓形擠壓筒。當(dāng)運(yùn)動(dòng)槽塊沿圖中箭頭所示方向連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí),坯料在槽內(nèi)接觸表面摩擦力的作用下向前運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)擠壓。但因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)槽的長(zhǎng)度是有限的,所以仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓。為了滿足上述的第二個(gè)條件,其方法之一就是采用槽輪(習(xí)慣上稱為擠壓輪)來(lái)代替槽塊,如圖2-65(b)所示。隨著擠壓輪的不斷旋轉(zhuǎn),即可獲得“無(wú)限”工作長(zhǎng)度的擠壓筒。擠壓時(shí),借助于擠壓輪凹槽表面的主動(dòng)摩擦力作用,坯料(一般為連續(xù)線桿)連續(xù)不斷地被送入,通過(guò)安裝在擠壓靴上的模子擠出成所需斷面形狀的制品。這一方法稱為Conform連續(xù)擠壓法,是由英國(guó)原子能局(UKAEA)斯普林菲爾德研究所的D.Green于1971年提出來(lái)的。