1、什么是擠壓工藝

       擠壓工藝，是指將金屬毛坯放入預(yù)留有孔隙的模具模腔內(nèi)，在強大的壓力和一定的速度作用下，迫使金屬從模腔中擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及具有一定力學(xué)性能擠壓件的一種壓力加工成形方法。擠壓技術(shù)作為一種高效、優(yōu)質(zhì)、 低消耗的少無切削加工工藝，在金屬材料的塑性加工中獲得了迅速發(fā)展，目前在 機(jī)械、輕工、民用、宇航、軍工、電器等部門中的應(yīng)用日益廣泛，己成為塑性加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一。鋁型材擠壓一般可經(jīng)歷充填擠壓、穩(wěn)態(tài)擠壓和終了擠壓三個階段，下圖所示為擠壓過程。

填充擠壓階段	穩(wěn)定擠壓階段	終了擠壓階段

       擠壓成形工藝有多種分類方法。按照毛坯溫度的不同，可分為冷擠壓、溫擠壓和熱擠壓：按照毛坯材料種類的不同，可分為有色金屬擠壓和黑色金屬擠壓； 按照擠壓時金屬流動方向與凸模運動方向之間關(guān)系的不同，可分為正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、墩擠、減徑擠壓和徑向擠壓。通常我們所說的擠壓成形工藝是指正擠壓、反擠壓和復(fù)合擠壓三種方式。

2、等溫擠壓的原理及優(yōu)點

• 在擠壓過程中，都不可避免的會出現(xiàn)金屬的溫度和變形不均勻，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的尺寸、形狀、組織和性能等質(zhì)量缺陷問題。而等溫反向擠壓對限制及消除這些質(zhì)量缺陷是一種較理想的解決方法。 

• 等溫反向擠壓是指錠子在恒定的出口溫度(±10℃)的情況下對鋁錠坯進(jìn)行反向擠壓成形，通過系統(tǒng)深入地分析擠壓過程中熱力平衡，并考慮擠壓過程中各變量諸如鋁錠坯加熱溫度、擠壓速度、擠壓比、擠壓簡溫度及鋁型材幾何形狀等的影響．對擠壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得出可用于實際生產(chǎn)的擠壓各變量值，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

• 其特點就是要確保在整個擠壓過程中，?？赘浇冃螀^(qū)金屬的溫度始終保持恒定或基本恒定，盡量保持金屬變形抗力和金屬流動的均勻性，使?？椎膲毫Σ蛔兓蚧静蛔?，從而獲得較高的擠壓速度，同時擠壓的形狀與尺寸精確、組織與性能沿斷面和長度方向均勻性也獲得提高．因此，實施等溫反向擠壓，對提高擠壓制品的生產(chǎn)率與質(zhì)量控制均具有十分重要的意義，是一種很有前景的材料加工方法。

3、等溫擠壓過程中錠子出口溫度的主要影響因素

      錠子擠壓時，當(dāng)加熱的錠坯被送入預(yù)熱的擠壓筒中時，便開始了復(fù)雜的熱量變化過程。熱量變化過程包括以下幾部分：

• 錠坯在變形區(qū)由于變形而產(chǎn)生的熱量； 

• 錠坯和工模具之間(擠壓筒、擠壓桿、模具)由于摩擦產(chǎn)生的熱量以及錠坯在變化死區(qū)剪切產(chǎn)生的熱量； 

• 錠坯擠壓過程中本身的熱能轉(zhuǎn)換；

• 錠坯與工模具之間(擠壓筒、擠壓桿、模具)的熱量傳導(dǎo)；  n(5)擠壓制品與環(huán)境的熱量交換。 

• 由于以上的熱量變化，錠坯在擠壓筒中隨著變形的進(jìn)行，溫度有升高的趨勢，即靠近模具口處錠坯的溫度高于靠近擠壓墊處錠坯的溫度。

4、等溫擠壓過程的實現(xiàn)方法

       等溫擠壓對保持金屬變形抗力基本恒定，使金屬材料變形流動均勻，十分有利，從而使制品獲得均勻的組織和優(yōu)良的性能，保證制品質(zhì)量。實現(xiàn)等溫擠壓基本方法有：坯料的梯度溫度加熱；擠壓參數(shù)的熱、力耦合仿真；閉環(huán)控制等溫擠壓。 

       坯料的梯度溫度加熱：通過此種方式，使坯料在長度方向上形成溫度梯度。如果溫度梯度設(shè)計合理，無論采用哪種方式，擠壓速度可得到提高，擠壓過程都更接近于等溫擠壓。

       擠壓參數(shù)的熱．力耦合仿真：采用擠壓熱．力耦合仿真系統(tǒng)實施等溫擠壓，硬件花費少，對現(xiàn)有的工藝、設(shè)備改動很小，等溫擠壓系統(tǒng)容易建立，擠壓模不會超載，而擠壓型材的產(chǎn)量與質(zhì)量都能得到一定的提高。但該系統(tǒng)也有不足之處。因系統(tǒng)是否真正處于等溫擠壓狀態(tài)，是否達(dá)到最大的擠壓速度，取決于擠壓熱。力耦合仿真系統(tǒng)的仿真精度，但在擠壓實施前并未得到充分證實。此外，對于一些非正常停機(jī)、更換擠壓模時其溫度的隨機(jī)變化等情況，該等溫擠壓系統(tǒng)也很難處理。 

       閉環(huán)控制等溫擠壓：采用閉環(huán)等溫擠壓系統(tǒng)，擠壓生產(chǎn)率可提高1O％左右，成材率可提高2％～3％，擠壓型材的質(zhì)量更加均勻，擠壓模不會超載，特別是對工具、工件系統(tǒng)隨機(jī)的溫度變化，擠壓機(jī)未達(dá)到熱平衡狀態(tài)等情況，能夠給予及時的補償，對擠壓硬的合金，其尺寸精度還可得到改進(jìn)。此外，系統(tǒng)安裝不需要擠壓機(jī)專門的停機(jī)時間。閉環(huán)等溫擠壓的主要問題是：設(shè)備投資費用大，用新模時，需要進(jìn)行試擠才可獲得溫度控制的目標(biāo)值，系統(tǒng)不能自動的獲取其所需溫度控制目標(biāo)值與擠壓速度極限值。

5、等溫擠壓梯度溫度加熱法

       由于錠胚擠壓過程中前后端溫度出現(xiàn)差異，若要實現(xiàn)坯料等溫擠壓，在前期鋁合金加熱時就必須使錠胚加熱溫度呈現(xiàn)梯度分布，如此一來，當(dāng)錠胚經(jīng)過擠壓后，由于擠壓過程中的軸向溫度差恰好與加熱溫度梯度相互抵消，這樣就可以達(dá)到等溫擠壓的要求。為了實現(xiàn)錠胚的梯度加熱，一般需要采用兩個或以上感應(yīng)線圈同時工作。

雙線圈感應(yīng)加熱結(jié)構(gòu)	雙逆變橋感應(yīng)加熱原理圖