机械论文：有色金属挤压加工技术的现状及其发展趋势

　　机械论文：有色金属挤压加工技术的现状及其发展趋势

　　作为有色金属产能大国，我国数十种有色金属产量超过2600万t/a，占世界总产量的30%以上。随着工业的快速发展对挤压加工技术提出了更高要求，特别是铜、铝、镁挤压加工材料。因为具有不同优异性，在国民经济、国防军工、生活等各方面都得到了运用。

　　一、有色金属挤压加工技术特点

　　第一，挤压时，金属在变形区到三向压缩具有较强的塑性。所以，挤压加工技术适用于其他技术无法加工的低塑性金属，而且对于必须加工的材料挤压加工也是首选方案，有助于对铸锭进行开坯，优化其性能增强塑性。现阶段，该项技术依然能够利用铸锭进行产品生产。第二，技术可操作性强、加工方式灵活，仅需更换挤压模、轴、挤压针等工具就能够完成不同要求的制品，节约时间、效能高。但该种适合应用在批量小、规格多的加工厂。第三，制品精度高，品质好。目前，挤压加工技术能够生产壁厚0.3mm±0.10mm、粗糙度0.8µm的超薄、高精度、高质量的型材。第四，既可以加工生产断面的产品还能够生产复杂的型材、管材。例如：逐渐变断面型材、阶段变断面型材等。这些产品运用其他技术具有较大难度，操作困难，而利用挤压加工技术可顺利完成[1]。

　　二、有色金属挤压加工技术现状研究

　　（一）挤压形式多样化

　　常规挤压方法包括正反两种。其中，正挤压指的是有色金属挤压过程中流动方向与挤压凸模运动向相同。该加工技术操作简单、生产便捷，用于铝、铝合金、钢铁产品中。目前，不仅技术成熟与之配套的设备也得到了技术提升。反挤压指的是挤压时金属流动方向与挤压凸模相反。正挤压时，挤压制品力学属性有明显差别，经济投入大。反挤压可以改善凸模、凹摸摩擦，成品内外组织匀称，品质高，最为重要的是成品率高、成本投入小。如果加工相同有色金属，反向技术产量可以提升5倍以上，成材率超过20%，成为主要构件加工形式。反向技术在工业领域多生产杯型构件与套筒构件，或者封闭性组件。在今后发展中，随着挤压加工技术研究的深入，反向挤压技术将走向更高领域[2]。

　　（二）挤压设备发展现状

　　挤压设备在挤压加工技术中占据重要地位，采用PLC控制系统，以屏面问答为主，技术人员只要触摸屏设定参数即可，有效保证了工作效能且操作简单。在速度控制方面强调等速挤压。随着挤压理论与技术水平的提升，挤压时金属温度不断提高，接触的挤压工具冷却条件不同使得金属组织不均匀，降低产品质量。为此，等温挤压概念得到了重视，对维持产品出口温度有重要作用。

　　三、有色技术挤压加工技术发展趋势

　　（一）静液挤压技术

　　该项技术多用于变形困难的材料中，能够使坯料保持2000MPa高压状态介质内，通过润滑性减小模具摩擦性并减小模具的角度降低阻力，一次挤压成型。此外，对于薄壁管、异形型材等也非常适用，质量高。由此可见，该种挤压技术有助于促进不同材料的挤压成型，未来发展前景广阔将得到进一步开发[3]。

　　（二）多坯料挤压

　　该技术属于新型层状复合材料成形技术，在各挤压腔中填装多种坯料，挤压的同时坯料流进挤压模，最后从膜孔内流出。该技术适合应用在复合材料中，有利于获得高密度性与组织均匀的构件。现如今，国外一些国家已投入到技术研究中，但受技术方法限制应用不多。

　　（三）半固态技术

　　把半固态金属材料倒进凹摸内，通过凸模挤压实现技术加工。半固态挤压是一种先进的技术形式，凝固收缩性小、偏析小、质量高，在制造业领域得到了广泛应用。而且目前，已经有一些国家投入到该技术深入研发中，未来发展前景非常可观[4]。

　　（四）等温挤压技术

　　该项技术利用加热原理将毛坯加热至变形温度的模具完成挤压，要求在模孔周围变形区金属的温度维持恒定。传统挤压因为温度较高且挤压温度不均匀使得产品质量难以得到保证，而等温挤压完全解决了这一不足，有助于产品质量提升，避免挤压温度过高凹摸内衬发生破损。有研究提出：铝合金挤压时温度应保持450℃，最为重要的是温度与挤压进度保持相称才能得到理想的效果。另一方面，还能够通过凹模冷却保持适宜温度，确保构件挤压达到理想效果。

　　四、挤压加工技术前景分析

　　挤压加工在社会生产加工中发挥着重要作用，适用于不同类型的材料加工。在今后发展中，国内将进一步利用挤压加工优势展开深入研究。例如：切割技术与切割工具，尽管无法直接切割成型但也仅需稍微加工，优化了加工流程，确保组件生产持续性。挤压将走向大范围生产，实现大型化目标，提高工具强度、优化挤压设备从而挤压更大截面的制品。同时，挤压技术还能够弥补传统挤压不足。在未来必须要掌握和操作塑性变形要求与机械技术，才能推动挤压技术进步。

　　结语：

　　目前，有色金属挤压加工技术理论研究与技术研发处于发展阶段，基础研究和技术创新融合促进挤压技术提升。聚集已经获得的成果从中寻找存在的不足并尝试突破，不断提出新的研究课题与发展路径尤为关键。此外，还需各领域专家、学者共同投入到挤压加工技术研究中，推动其走向更高领域。