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【冷挤压技术基本理论】冷挤压的实质

2016-01-15 08:03:19 昆山艺可五金有限公司 阅读

冷挤压的实质

冷挤压的加工方法是利用金属材料塑性变形的原理,在室温的条件下,将冷态的金属线材装入在冷锻机(冷镦机)上的模具型腔内,在外力和一定的速度作用下,迫使金属线材产生塑性流动,通过阳模和阴模的间隙和出口,挤出空心、半空心、或镦粗、缩径和切边,从而获得所需一定形状及尺寸,还具有较高力学性能挤压件的工艺技术。冷挤压是无切削、少切削零件加工工艺之一,是近代应用越来越广泛的金属加工中一种先进的工艺技术。冷挤压的实质就是金属塑性变形的实质。

弹性变形与塑性变形

在外力作用下金属坯料形状和尺寸引起改变叫做变形。金属的变形有弹性变形和塑性变形两种。将作用在坯料上的外力去掉后,它仍能恢复到原来的形状和尺寸的话,被称为弹性形变,将作用在坯料上的外力去掉后不能恢复到原来的形状而发生了永久形变的话,这种形变被称为塑性形变,金属在进行塑性或者范性形变的同时,必定伴随有弹性形变。

单晶体的塑性变形

金属在外力作用的时候,应力超过材料的屈服极限以后,坯料在弹性变形的同时,也会发生塑性形变或者范性形变。金属材料都是多晶体,因而变形过程非常的复杂。这里先介绍单晶体的晶体变形。

在不受外力作用时,单晶体内晶格排列是规则的,受到威力作用之后,金属内部将会产生剪切应力。当剪切应力很小的时候,晶格会发生弹性的歪扭,这个时候撤去外力,晶格将恢复原先的状态,这个变形是弹性变形。如果继续增加刚刚的剪切应力,晶格将会继续歪扭,到达一定程度之后,晶体的一部分将沿着某一晶面发生滑动,这个过程被称为滑移。产生滑移之后再撤去外力,相对于滑移离开的原子,不能再回到原来的为止,而在新的位置上,重新与其周围的原子建立起平衡的结合力,这个过程被称为塑性形变。 

滑移是单晶体塑性形变最普遍的方式。晶格中发生滑移的晶面称为滑移面。虽然在每一个滑移面上滑移的距离很小,但由于一个晶体内有许多滑移面,综合起来晶体总变形量就相当大。晶体在受到应力之后,并不是沿任意方向发生滑移,滑移主要发生在原子排列最紧密的晶面,沿着该晶面上原子排列最精密的方向进行,因为这些晶面之间的距离最大,原子结合力最弱,而晶体本身原子间结合力很强,因而在剪切应力作用下,原子密度最大的晶面之间容易相当移动。不同类型的晶格由于滑移面和滑移方向的多少不同,金属塑性变形能力也不同。

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