根據(jù)擠壓筒內(nèi)金屬的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、擠壓方向、潤(rùn)滑狀態(tài)、擠壓溫度、擠壓速度、工模具的種類和結(jié)構(gòu)、坯料的形狀或數(shù)目、制品的形狀或數(shù)目等的不同,擠壓的分類方法也不同。各種分類方法如圖1-1所示。這些分類方法并非一成不變,許多分類方法可以作為另一種分類方法的細(xì)分。例如,當(dāng)按照擠壓方向來分時(shí),一般認(rèn)為有正向擠壓、反向擠壓、側(cè)向擠壓三種,而正向擠壓、反向擠壓又可以按照變形特征進(jìn)一步分為平面變形擠壓、軸對(duì)稱變形擠壓、一般三維變形擠壓等。



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一、擠壓加工的特點(diǎn)


   1. 提高金屬的變形能力


  金屬在擠壓變形區(qū)處于強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài),可以充分發(fā)揮其塑性,獲得大變形量。例如,純鋁的擠壓比(擠壓筒斷面積與制品斷面積之比)可以達(dá)到500,純銅的擠壓比可達(dá)400,鋼的擠壓比可達(dá)40~50.對(duì)于一些采用軋制、鍛壓等方法加工困難乃至不能加工的低塑性難變形金屬和合金,甚至有如鑄鐵一類脆性材料,也可以采用擠壓法進(jìn)行加工。



  2. 制品綜合質(zhì)量高


   擠壓變形可以改善金屬材料的組織,提高其力學(xué)性能,特別是對(duì)于一些具有擠壓效應(yīng)的鋁合金,其擠壓制品在淬火后時(shí)效,縱向(擠壓方向)力學(xué)性能遠(yuǎn)高于其他加工方法生產(chǎn)的同類產(chǎn)品。對(duì)于某些需要采用軋制、鍛造進(jìn)行加工的材料,例如鈦合金、LF6、LC4、MB15鍛件,擠壓法還常被用作鑄錠的開坯,以改善材料的組織,提高其塑性。與軋制、鍛造等加工方法相比,擠壓制品的尺寸精度高、表面質(zhì)量好。隨著擠壓技術(shù)的進(jìn)步、工藝水平的提高和模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)已可以生產(chǎn)壁厚0.3~0.5mm、尺寸精度達(dá)±(0.05~0.1)mm的超小型高精密空心型材。


  3. 產(chǎn)品范圍廣


   擠壓加工不但可以生產(chǎn)斷面形狀簡(jiǎn)單的管、棒、線材,而且還可以生產(chǎn)斷面形狀非常復(fù)雜的實(shí)心和空心型材、制品斷面沿長(zhǎng)度方向分階段變化的和逐漸變化的變斷面型材,其中許多斷面形狀的制品是其他塑性加工方法所無法成型的。擠壓制品的尺寸范圍也非常廣,如從斷面外接圓直徑達(dá)500~1000mm的超大型管材,到斷面尺寸有如火柴棒大小的超小型精密型材。


  4. 生產(chǎn)靈活性大


  擠壓加工具有很大的靈活性,只需要更換模具就可以擠壓成型。在同一臺(tái)設(shè)備上生產(chǎn)形狀、尺寸規(guī)格和品種不同的產(chǎn)品,且更換模具的操作簡(jiǎn)單方便、費(fèi)時(shí)少、效率高。


  5. 工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少


  相對(duì)于穿孔軋制、孔型軋制等管材與型材生產(chǎn)工藝,擠壓生產(chǎn)具有工藝流程短、設(shè)備數(shù)量與投資少等優(yōu)點(diǎn)。


 二、擠壓加工的缺點(diǎn)


  1. 制品組織性能不均勻


  由于擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)不均勻(在無潤(rùn)滑正向擠壓時(shí)尤為嚴(yán)重),致使擠壓制品存在表層與中心、頭部與尾部的組織性能不均勻的現(xiàn)象。特別是LD2、LD5、LD7等合金的擠壓制品,在熱處理后表層晶粒顯著粗化,形成一定程度的粗晶環(huán),嚴(yán)重影響制品的使用性能。


  2. 擠壓工模具的工作條件惡劣、工模具耗損大


 擠壓時(shí)坯料處于近似密閉狀態(tài),三向壓力高,因而模具需要承受很高的壓力作用。同時(shí),熱擠壓時(shí)工模具通常還要受到高溫、高摩擦作用,從而大大影響模具的強(qiáng)度和使用壽命。


  3. 生產(chǎn)效率較低


除近年來發(fā)展的連續(xù)擠壓法外,常規(guī)的各種擠壓方法均不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。一般情況下,擠壓速度(這里指制品的流出速度)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于軋制速度,且擠壓生產(chǎn)的幾何廢料損失大,成品率較低。