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擠壓按坯料成形溫度可分為冷成形、溫成形、熱成形和等溫成形?！ 、倮鋽D壓雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但冷擠壓的變形抗力大、材料的塑性低、流動(dòng)性差，尤其是機(jī)械強(qiáng)度高、冷作硬化敏感的材料成形困難，而且可能超出模具允許的承載能力使模具損壞。 ?、跓釘D壓成形雖然可以使材料變形抗力減小，但由于加熱，產(chǎn)生氧化、脫碳及熱膨脹等問題，使產(chǎn)品的尺寸精度低、表面質(zhì)量差?！ 、蹨爻尚卧谔岣弋a(chǎn)品尺寸精度、減少氧化燒損、提高表面質(zhì)量和節(jié)省設(shè)備能量等方面兼具冷成形和熱成形的優(yōu)點(diǎn)。但由于在較高溫度下成形，仍存在氧化、熱脹冷縮，變形較大和模具壽命較低等問題。 ?、艿葴爻尚慰梢燥@著提高鍛件的精度，這主要是因?yàn)椋航饘僮冃慰沽统尚螇毫Φ慕档蜏p小了模具的彈性變形；變形溫度波動(dòng)范圍的減小，使鍛件幾何尺寸得到穩(wěn)定；鍛件內(nèi)部殘余應(yīng)力的減少，使鍛件在冷卻和熱處理時(shí)變形減小。根據(jù)鎂合金塑性差、變形溫度范圍窄，本實(shí)驗(yàn)擠壓變形量大等原因，宜采用等溫成形的工藝方法。 工藝參數(shù)的確定（1）擠壓溫度鎂具有密排六方晶格，塑性較差，成形性能遠(yuǎn)不如其他金屬及合金。由于擠壓時(shí)金屬處于強(qiáng)烈的三向應(yīng)力狀態(tài)，有利于提高金屬的塑性，因此，可對(duì)鎂合金進(jìn)行擠壓成形。鎂合金室溫下塑性很低，只有4％～5％，難以進(jìn)行塑性加工。在200℃以上塑性明顯提高，225℃以上塑性提高的幅度很大，故易在200℃以上成形。但擠壓溫度過高時(shí)很容易產(chǎn)生腐蝕和氧化，因此，鎂合金的加工范圍較窄，一般在300℃～450℃之間。本試驗(yàn)結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果選用380℃進(jìn)行擠壓。 ?。?）模具溫度在擠壓過程中當(dāng)鎂合金與模具接觸時(shí)，若坯料的溫度降低過多，制品容易出現(xiàn)裂紋。所以必須對(duì)擠壓模具進(jìn)行預(yù)熱。由于采用等溫?cái)D壓的工藝，裝模之后的模具溫度應(yīng)與坯料相同，為補(bǔ)償裝模過程中的溫度降低，模具的加熱溫度要略高于坯料溫度，擬加熱到400℃。 ?。?）擠壓速度擠壓速度對(duì)變形抗力及塑性有很大的影響，必須認(rèn)真控制才能有利于金屬的流動(dòng)。結(jié)合AZ31鎂合金對(duì)擠壓速度敏感的特性，成形擠壓速度應(yīng)控制在較低的范圍內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)將鎂合金管材成形的擠壓速度控制在2mm／s左右?！ 。?）潤(rùn)滑劑在進(jìn)行鎂合金擠壓時(shí)，為了減少坯料與擠壓筒及擠壓模之間的摩擦，防止黏模，降低摩擦力，改善金屬流動(dòng)性，應(yīng)該采用潤(rùn)滑劑，而且潤(rùn)滑劑還可以起到隔熱作用，從而提高模具壽命。在本實(shí)驗(yàn)中，采用石墨＋動(dòng)物油（或植物油）潤(rùn)滑劑?！ ∧＞咴O(shè)計(jì)由于擠壓時(shí)的變形抗力較高，模具要經(jīng)受高壓及變形熱的作用，因此，要求模具有合理的結(jié)構(gòu)、足夠的硬度、強(qiáng)度與韌性。管材擠壓模如圖1所示。凹模設(shè)計(jì)由于擠壓力很大，為提高凹模強(qiáng)度，采用了預(yù)應(yīng)力組合凹模。該組合凹模具有如下優(yōu)點(diǎn)：①提高了凹模的強(qiáng)度；②內(nèi)層凹模圈尺寸減小，節(jié)約了高級(jí)模具材料；③凹模破損后僅需要換掉內(nèi)層凹模而不必使整個(gè)凹模報(bào)廢。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，采用直錐模（凹模錐角為45°）時(shí)，能夠在擠壓力相差不大的情況下有效地提高材料利用率。當(dāng)凹模圓角半徑為6mm，定徑帶長(zhǎng)度為2mm時(shí)，能擠出合格的產(chǎn)品?！ ⊥鼓ＴO(shè)計(jì)由于凸模的高徑比大，為了保證在工作中不發(fā)生失穩(wěn)，提高剛度，采用階梯形凸模，加大上部直徑。下模座由于本實(shí)驗(yàn)是在立式液壓機(jī)上進(jìn)行的，管材是被擠到設(shè)備頂出機(jī)構(gòu)的孔內(nèi)，添加導(dǎo)向裝置比較困難，因此，下模座管材的最后出口處直徑取為21mm，單邊僅比管件的外徑大0.5mm，以此引導(dǎo)管件垂直擠出，減小其彎曲。 加熱裝置等溫成形時(shí)在整個(gè)成形過程中要使模具和坯料保持在一個(gè)較恒定的溫度范圍內(nèi)，因此，模具需要設(shè)有加熱和控溫裝置。模具采用電阻絲加熱，利用石棉和硅酸鋁氈進(jìn)行保溫，并且采用熱電耦和控溫裝置進(jìn)行測(cè)溫和控溫。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用4－THP61－630型液壓機(jī)，箱式感應(yīng)加熱爐，按照上述實(shí)驗(yàn)條件成功的擠出了鎂合金管件。由成形的結(jié)果可知，所采用的擠壓工藝與模具結(jié)構(gòu)是合理的，金屬流動(dòng)均勻，充填效果好，所成形的管件表面精度高、無裂紋，滿足生產(chǎn)要求。
