文档介绍：四. 挤压理论基础知识
挤压是对放在容器（挤压筒）内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得
挤压垫片，
、 /
挤压轴、
所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。挤压的基本原理如下图所示。
挤压筒
坯四. 挤压理论基础知识
挤压是对放在容器（挤压筒）内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得
挤压垫片，
、 /
挤压轴、
所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。挤压的基本原理如下图所示。
挤压筒
坯料
工业上广泛应用的几种主要挤压方法有：正向挤压法、反向挤压法、侧向挤压法、玻
璃润滑挤压法、静液挤压法、连续挤压法等等（见下图），以正挤压和反挤压最为常用。
挤压模
正挤压时，金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同，其最主要的特征是金属与挤压
筒内壁间有相对滑动，故存在着很大的外摩擦。它会使金属流动不均匀，导致挤压制品头部
图13 工业上常用挤压方法
a—正向挤压：b—反向挤压；c— 向挤压： d—玻璃润滑挤压：e—静液挤压：1连续挤压
与尾部、表层部与中心部的组织性能不均匀。
反挤压时的金属流动方向与挤压轴运动方向相反，其特点是除靠近模孔附近处之外金属与挤压筒内壁间无相对滑动，故无摩擦，挤压能耗较低。而且反挤压时金属流动主要集中在模孔附近的领域，因而沿制品长度方向金属的变形是均匀的。
（一）掌握挤压过程的三个基本阶段
根据金属在挤压过程中的流动特点，通常把挤压变形过程划分为三个阶段（对应下图挤压力行程曲线上的I、II、III区），分别是：
（1）开始挤压阶段（也称填充挤压阶段）。金属受挤压轴的压力后，首先充满挤压筒与模孔，挤压力直线上升。
（2）基本挤压阶段（也称平流挤压阶段）。从金属开始流出模孔到正常挤压过程即将结
束时为止。在此阶段，筒内的锭坯一般来说，其内部与外部金属之间基本上不发生交错流动，锭坯的外层金属流出模孔后仍在制品的外层而不会流到制品的中心。在挤压时，锭坯任一横断面上的金属质点皆以同一速度或一定的速度差进入变形区压缩锥。靠近垫片和模子角落处的金属不流动，形成难变形区。正挤压的挤压力随着锭坯长度的减小而直线下降。
（3）终了挤压阶段（也称缩尾挤压阶段或紊流挤压阶段）。在此阶段，锭坯的外层金属向其中心剧烈流动，同时两个难变形区中的金属也向模孔流动，形成挤压所特有的缺陷“挤
压缩尾”。挤压力重新开始上升，此时应结束挤压操作。
ni
一
—
反挤压
（二）熟悉挤压时的变形特点
下图为正挤压时作用于金属上的外力、应力分布和变形状态。作用在金属上的外力有：
挤压轴通过垫片给与金属的单位压力挤压筒壁、模子压缩锥面和定径带给予金属的单位正压力dN、dN、dNd和摩擦应力t、、t、Td；在一定条件下，垫片与金属间也会出现摩擦 t z d t z d
应力\。
挤压时变形区内的应力状态一般来说是呈三向压应力状态，即轴向压应力弓、径向压应力a和周向压应力Oq。其中，轴向压应力a是由于挤压轴作用于金属上的压力和模子的反 e i
作用力产生的；径向压应力a和周向压应力则是由于挤压筒和模孔的侧壁作用的压力所 re
产生的。变形区内的变形状态图为两向压缩变形和一向延伸变形，即径向压缩变形5、周