| 单词 | 挤压工艺学 |
| 释义 | 【挤压工艺学】 拼译：extrusion technology 挤压是用挤压杆将放在挤压筒中的坯料压出挤压模孔而成型的塑性加工方法。挤压的方法有许多种，最基本的是正挤压与反挤压。正向挤压与反挤压的不同特点，对挤压过程、产品质量和生产效率等都有着极大的影响。 挤压同其它塑性加工方法相比具有如下特点：(1)具有比轧制更为强烈的三向压应力状态，金属可以一次承受很大的塑性变形，为加工难变形的低塑性材料提供了途径。(2)可以生产断面极其复杂的以及变断面的管材和型材(这些产品用其它加工方法很难甚至不可能加工)。(3)具有极大的生产灵活性，用一台设备可以生产出很多品种和规格的产品，并且更换容易。(4)产品尺寸精确，表面质量高。(5)比较容易实现生产过程自动化。(6)生产效率较低，废料损失大，工具的消耗较大，制品性能不均匀。挤压适合于批量小、品种与规格繁多的有色金属管、棒、型材和线坯的生产。对断面复杂或薄壁的管材、型材，直径与壁厚之比趋近于2的超厚壁管材以及脆性的有色金属和特殊钢铁材料，更能显示出优越性。挤压工艺学主要研究挤压理论、挤压工艺、挤压工具与设备等在金属塑性加工领域中形成较晚，是较新的塑性加工学分支。1797年，英国布拉曼(S．Bramah)的一项“用以生产不同直径和长度的铅制品以及其它软金属制品”的设备专利，被认为是挤压法的开始。它是将熔化的铅倒入容器中，然后用人工操作的机械推动柱塞使容器内的铅受力，通过环形间隙挤出形成制品。1820年，英国布恩(T．Burn)设计出第1台用于铅挤压的液压挤压机，并产生了挤压模、挤压杆与穿孔针的概念。1839年，汉森(J．Hanson)设计出可更换模桥与模舌的桥式模。1870年，英国海恩斯(J．Haines)兄弟与威姆斯(W．Werms)首次在立式挤压机上采用反挤压法生产铅管，并应用于实际。1894年，德国迪克(A．Dick)设计并制造了第1台可用于挤压黄铜的卧式挤压机。1904年，美国阿尔考(Alcoa)公司安装了第1台4000kN铝材立式反向挤压机，1907年又安装1台铝材立式正向挤压机(该机仍采用先向挤压筒内倾倒液态金属，凝固后开始挤压)，直到1918年阿尔考公司才安装第1台采用铸锭进行挤压的卧式挤压机。1930年出现钢的热挤压，但得到较大发展则是在1941年法国吉纳钢公司的塞儒尔内(J．Sejournet)发明玻璃润滑剂之后。1944年，德马克(Demag)液压公司和施劳曼－西马克(Schloemam-Siemag)公司制造了当时世界上最大的125MN卧式挤压机，并改进了辅助设备，提高了机械化水平。1950年，发明静液挤压技术，解决了脆性材料成型的问题。尽管早在18世纪末就出现了挤压，但对挤压的理论研究着手较晚。1913年，库尔纳科夫(Н．C．Курнaкoв)首先进行挤压时的金属流动与压力的研究。后来，施维斯古(P．Schweissguth)研究挤压黄铜时金属所形成的挤压缩尾。翁克尔(H．Unckel)首先创造在分割开的坯料上划格子线的方法，研究在不同条件下金属的流动景象。1931年，西贝尔(E．Siebel)和胡内(H．Нühne)应用全应变理论确定了采用格子线方法，研究挤压变形的定量方法，首先建立计算挤压力的简略公式。后来，古布金(C．И．rуδкuн)等利用平截面法得出各自的挤压力计算公式。1948年，希尔(R．Hill)将滑移线场理论运用到解决平面应变挤压问题。但是，由于滑移线场理论求解时计算繁琐，而且还不大适合用轴对称问题。因此，在20世纪50年代末期约翰逊(W．Johnson)与工藤英明提出了上界定理，解析平面应变和轴对称变形问题。20世纪50年代中期，汤姆逊(E．G．Thomsen)等发展一种将金属流动实验测量和应力计算结合起来的方法，研究塑性变形理论问题。进入20世纪60～70年代，马尔卡(P．V．Malca)、山田、小林等相继将有限元技术用于解决塑性加工。这种方法能满意地给出塑性加工时，变形区中的应力、应变、应变速率的分布及温度场。现在已将此种方法用于分析挤压过程。1972年，轮靴式(Conform)连续挤压法问世。这种挤压法是英国原子能局(UKAEA)斯普林菲尔德研究所格林(D，Green)发明的，同年申请了英国专利。1975年，英国巴伯考克(Babcock)线材设备公司制造了第1台轮靴式连续挤压机，投入铝材的工业生产。1984年，英国霍尔顿(Holton)公司与美国南方线材公司机器制造部在轮靴式连续挤压的基础上建立了第1台卡斯特克斯(Castex)连续铸挤试验机，并于1985年制造了正式铸挤机，用于工业生产铝及铝合金设备。根据挤压加工技术的现状和存在的问题，今后的研究内容与展望是：(1)复合材料、难变形材料以及异型复杂断面材料的开发，进行小批量的生产；(2)液态金属连续加工成型的研究，使熔融金属直接连续铸挤成材，实现管、棒、型、线材以及包复材的生产；(3)利用残料与废料经处理后不经熔炼直接挤压成材的研究，即颗粒料的连续挤压；(4)利用挤压技术的优点，挤压材料经切割或直接挤压成机器配件；(5)开发耐热、耐磨工具和挤压润滑剂的研究；(6)挤压机的大型化、连续化以及采用计算机控制，实现全机自动化；(7)改造挤压机的硬件的同时，对有效地操纵这种机器的软件要改进；(8)开展挤压理论的研究，将挤压力学与金属学结合为一体，实现高温、大变形、大应变速度挤压，保证产品的高质量。总之，挤压工艺学研究向挤压连续化、自动化，高效节能、高效益以及产品高质量的方向发展。【参考文献】：l 五弓勇雄．金属塑性加工的进步．日本：コ口ナ社，19782 Kurt laue，Americal Society for Metals，19813 马怀宽．金属塑性加工学．北京：冶金工业出版社，1991(东北大学温景林教授撰) |
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