冷挤压加工和热挤压加工的特点有哪些?

2020-06-15 15:36:06  浙江三维大通精锻科技有限公司   阅读 94

金属挤压是一种成形工艺,与其他金属成形工艺一样,它分为热挤压加工和冷挤压加工。在金属成形截面的基础上,详细讨论了热挤压成形和冷挤压成形的特点。

热挤压成形,或热加工,包括使金属在其再结晶温度以上。热加工在提高零件材料的力学性能方面有许多优点。铸造金属在整个材料中含有孔隙和空位。热加工将推动和重新分配材料,关闭这些空缺。熔融金属中的杂质通常在硬化时弥合在一起,在金属内形成固体夹杂物。这些夹杂物导致周围材料的薄弱。热加工使这些夹杂物断裂并分布在整个金属质量中。铸态零件中常出现大的、不规则的柱状晶粒结构。热加工金属会破坏不规则的结构,并使材料的质量再结晶成较细的锻造晶粒结构。提高了零件的抗冲击性能、延展性和强度特性等力学性能。如果在铸造工件上进行热挤压,则将赋予工件热加工的优点。然而,制造业中的大多数金属挤压件都是在已经热成形的坯料上进行的,因此热成形的机械优势已经被赋予了材料。

除了金属的改进的物理特性外,热加工在制造过程中确实提供其它优点。再结晶温度以上的金属比冷金属更容易操作。温度的升高导致强度的相应降低和延展性的增加,在金属成形中更有利的因素。当金属高于其再结晶温度时,不发生应变硬化,因此热加工允许大量的形状变化。金属热加工的主要缺点之一是在热加工表面上发生氧化。这导致在工件的外表面上形成一层氧化皮。尺度可影响零件的表面光洁度和精度,并增加模具金属界面的摩擦和磨损。加热、维护高工作温度、降低公差和增加模具磨损都是热成形制造工艺在冷加工过程中的缺点。

热挤压或冷挤压之间的选择取决于制造过程的具体细节。有些较难成形的材料可能需要热加工。一些容易挤压的金属,如铝,可以根据加工过程中的其他因素来加工,无论是热的还是冷的。金属的热挤压通常是较大的零件,更加极端的形状变化以及具有更复杂几何形状的挤压件。金属的冷挤压加工通常用于较小的零件、较不复杂的形状、更易加工的材料和制造离散的挤压件,这些挤压件每一次操作都能产生单个零件。冲击挤压是一种离散的制造工艺,通常是冷的。

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冷挤压相比热挤压上的优点包括:不必加热工件、更高的生产率、表面上没有氧化和结垢、更大的几何精度、更好的表面光洁度和通过应变硬化强化零件的能力。在热挤压过程中,与其它热成形工艺一样,工件与模具冷却器表面之间的传热在制造过程中出现了问题。为了减轻这一问题,可以对挤压用模具进行预热,以降低温度梯度。润滑剂也有助于减少部件与模具之间的热传递。在某些特别难以挤出的材料中,可以采用等温挤压,这在概念上与等温锻造相似。在这些情况下,模具在整个过程中保持在或稍低于工件的温度。

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