擠壓　　extrusion

　　用沖頭或凸模對(duì)放置在凹模中的坯料加壓，使之產(chǎn)生塑性流動(dòng)，從而獲得相應(yīng)于模具的型孔或凹凸模形狀的制件的鍛壓方法。擠壓時(shí)，坯料產(chǎn)生三向壓應(yīng)力，即使是塑性較低的坯料，也可被擠壓成形。擠壓，特別是冷擠壓，材料利用率高，材料的組織和機(jī)械性能得到改善，操作簡單，生產(chǎn)率高，可制作長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件，是重要的少無切削加工工藝。擠壓主要用于金屬的成形，也可用于塑料、橡膠、石墨和粘土坯料等非金屬的成形。
　　17世紀(jì)法國人用手動(dòng)螺旋壓力機(jī)擠壓出鉛管，用作水管，是為冷擠壓之始。19世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)了鋅、銅和銅合金的冷擠壓，20世紀(jì)初期擴(kuò)大到鋁和鋁合金的擠壓。30年代德國人發(fā)明磷化、皂化的表面減摩潤滑處理技術(shù)，使鋼的冷擠壓獲得成功，最初用于擠制鋼彈殼。第二次世界大戰(zhàn)后，鋼的冷擠壓推廣到其他國家，并擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。50年代開始采用熔融玻璃潤滑法，鋼的熱擠壓遂在冶金和機(jī)械工業(yè)中得到應(yīng)用和發(fā)展。
　　分類 擠壓按坯料溫度區(qū)分有熱擠壓、冷擠壓和溫?cái)D壓 3種。金屬坯料處于再結(jié)晶溫度（見塑性變形）以上時(shí)的擠壓為熱擠壓；在常溫下的擠壓為冷擠壓；高于常溫但不超過再結(jié)晶溫度下的擠壓為溫?cái)D壓。
　　按坯料的塑性流動(dòng)方向，擠壓又可分為：流動(dòng)方向與加壓方向相同的正擠壓，流動(dòng)方向與加壓方向相反的反擠壓，坯料向正、反兩個(gè)方向流動(dòng)的復(fù)合擠壓。
　　應(yīng)用 熱擠壓廣泛用于生產(chǎn)鋁、銅等有色金屬的管材和型材等，屬于冶金工業(yè)范圍。鋼的熱擠壓既用以生產(chǎn)特殊的管材和型材，也用以生產(chǎn)難以用冷擠壓或溫?cái)D壓成形的實(shí)心和孔心（通孔或不通孔）的碳鋼和合金鋼零件，如具有粗大頭部的桿件、炮筒、容器等。熱擠壓件的尺寸精度和表面光潔度優(yōu)于熱模鍛件，但配合部位一般仍需要經(jīng)過精整或切削加工。
　　冷擠壓原來只用于生產(chǎn)鉛、鋅、錫、鋁、銅等的管材、型材，以及牙膏軟管（外面包錫的鉛）、干電池殼（鋅）、彈殼（銅）等制件。20世紀(jì)中期冷擠壓技術(shù)開始用于碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼件，如各種截面形狀的桿件和桿形件、活塞銷、扳手套筒、直齒圓柱齒輪等，后來又用于擠壓某些高碳鋼、滾動(dòng)軸承鋼和不銹鋼件。冷擠壓件精度高、表面光潔，可以直接用作零件而不需經(jīng)切削加工或其他精整。冷擠壓操作簡單，適用于大批量生產(chǎn)的較小制件（鋼擠壓件直徑一般不大于100毫米）。
　　溫?cái)D壓是介于冷擠壓與熱擠壓之間的中間工藝，在適宜的情況下采用溫?cái)D壓可以兼得兩者的優(yōu)點(diǎn)。但溫?cái)D壓需要加熱坯料和預(yù)熱模具，高溫潤滑尚不夠理想，模具壽命較短，所以應(yīng)用不甚廣泛。
　　工藝特點(diǎn) 擠壓加工在坯料處理、擠壓道次、擠壓力、模具壽命和擠壓設(shè)備方面依坯料和擠壓件要求的不同各有一些工藝上的特點(diǎn)。
　　軟化退火 冷擠壓硬鋁、銅和鋼等時(shí)，為降低材料的硬度、變形抗力和提高塑性，需要先對(duì)坯料進(jìn)行軟化退火處理。熱擠壓則不需要經(jīng)過退火處理。
　　潤滑和表面處理 為降低擠壓力和模具的磨損率，并防止金屬坯料與模具面的熱膠合，擠壓時(shí)必須有良好的潤滑。為使?jié)櫥椭诟邏合虏槐粩D出，必須對(duì)坯料表面進(jìn)行減摩和潤滑處理。最常用的方法是：先進(jìn)行磷化，以形成粗糙多孔的磷酸鹽表層，再以皂質(zhì)材料（如硬脂酸鋅、硬脂酸鈉）涂覆表層并使其充滿孔隙中。擠壓時(shí)，磷化層不斷地放出皂料而起有效的潤滑作用。溫?cái)D壓和熱擠壓因溫度高，不適宜用磷化-皂化潤滑，一般采用玻璃粉（高溫時(shí)熔融）、二硫化鉬、石墨等配成的油劑潤滑。
　　變形程度和擠壓道次 擠壓變形程度以坯料變形前后的斷面面積縮減率來表示。坯料在一次變形過程中不出現(xiàn)裂紋的極限變形程度稱為允許變形程度。坯料在三向壓應(yīng)力下發(fā)生擠壓變形時(shí)，允許變形程度較高。在冷態(tài)正擠壓時(shí)，低碳鋼的允許變形程度在75％以上，而硬鋁、紫銅、黃銅等則可達(dá)90％以上，反擠壓時(shí)均略低。在熱態(tài)下，允許變形程度可大大提高，提高的幅度隨溫度的升高而增大。變形程度大，所需的擠壓力也大，模具的磨損加快，且容易損壞，故一般不采用允許變形程度的極限值，例如在冷擠碳鋼時(shí)采用變形極限值的60％作為一次變形的允許程度。假如從坯料到成品的總變形程度很大，則分為幾個(gè)擠壓道次逐步成形。冷擠壓時(shí)，在各道次之間需要進(jìn)行工序間的軟化退火。熱擠壓和溫?cái)D壓的允許變形程度較大，有利于降低擠壓力和減少擠壓道次。
　　擠壓力 擠壓力是決定凹模強(qiáng)度和選擇擠壓機(jī)公稱壓力的主要因素。擠壓力的大小與凸模的加壓面積、坯料在擠壓溫度時(shí)的機(jī)械性能、變形程度、模具形狀、潤滑效果等因素有關(guān)。在冷擠壓硬鋁、銅等材料時(shí)，單位面積擠壓力一般在1000牛／厘米2以下；冷擠壓碳鋼和合金鋼時(shí)一般都在 1000牛／厘米2 以上，高的可達(dá)2500～3000牛／厘米2 。因?yàn)閱挝幻娣e擠壓力很大，承受脹應(yīng)力的凹模大多采用2、3層預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，以提高其強(qiáng)度和剛度，并使磨損僅出現(xiàn)于最里面的一層，有利于模具的修理（只更換凹模的內(nèi)層）。
　　模具壽命 延長模具壽命是降低擠壓加工成本的重要因素。模具可能由于凹?？v裂或成形型腔和型孔的磨損，使擠壓件的尺寸和形狀誤差超過允許值。前者通過正確的設(shè)計(jì)和制造可以避免；后者靠正確選擇模具材料及其熱處理和表面處理工藝、正確決定擠壓工藝和潤滑等措施來加以減緩，以延長其使用壽命。
　　擠壓設(shè)備 小擠壓件一般用通用的機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、螺旋壓力機(jī)擠壓。大型擠壓件和長擠壓件較多地使用專用擠壓機(jī)擠壓。
　　發(fā)展 20世紀(jì)后半葉以來，出現(xiàn)了靜壓擠壓工藝。靜壓擠壓采用常溫狀態(tài)下的正擠壓。坯料在凹模中受到注入的高壓液體的縱向和四周的靜壓作用，從型孔擠出。坯料四周與擠壓筒壁之間產(chǎn)生的靜壓液體摩擦的摩擦系數(shù)極低，坯料變形區(qū)的橫向壓應(yīng)力比在一般擠壓條件下增大，對(duì)擠壓變形的抗力降低，使坯料的塑性進(jìn)一步提高。高速鋼、鈦合金、鋯合金、鎳基合金等高強(qiáng)度低塑性金屬材料可用靜擠壓成形而不出現(xiàn)裂紋。但高壓密封問題有待完善，靜壓擠壓尚處于進(jìn)一步研究階段。
　　光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。
　　
沖壓

　　沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀，尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以，被稱之為冷沖壓或板料沖壓，簡稱沖壓。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。
　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。
　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。
　?。?） 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。
　?。?） 沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有"一模一樣"的特征。
　?。?） 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。
　?。?） 沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。
　　由于沖壓具有如此優(yōu)越性，沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。例如，在宇航，航空，軍工，機(jī)械，農(nóng)機(jī)，電子，信息，鐵道，郵電，交通，化工，醫(yī)療器具，日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個(gè)產(chǎn)業(yè)界都用到它，而且每個(gè)人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機(jī)，火車，汽車，拖拉機(jī)上就有許多大，中，小型沖壓件。小轎車的車身，車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，自行車，縫紉機(jī)，手表里有80%是沖壓件；電視機(jī)，收錄機(jī)，攝像機(jī)里有90%是沖壓件；還有食品金屬罐殼，鋼精鍋爐，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。
　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益的。
　　當(dāng)然，沖壓加工也存在著一些問題和缺點(diǎn)。主要表現(xiàn)在沖壓加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)兩種公害，而且操作者的安全事故時(shí)有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步，這些問題一定會(huì)盡快二完善的得到解決。

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