热挤压工艺在水泥瓦机生产中的应用

热挤压工艺在水泥瓦机生产中的应用

热挤压工艺试验研究是在1925年法国的于仁恩电炉钢公司进行的，但直到1941年，一种适用于热挤压的玻璃润滑剂发明以后，热挤压工艺才逐步走向工业化。从此，世界各国相继采用热挤压法来挤压制造普通等截面的长形件、棒、管、型材等。这些挤压件可直接作为结构件或者切断后予以精加工作为机器零件使用。热挤压加工是在挤压前将毛坯加热到金属再结晶温度以上的某个适当温度范围内进行挤压。表1-1为常见有色金属与部分碳钢的再结晶温度及熔点。
热挤压方法是从挤压有色金属开始的。近半个多世纪以来，随着机械工业与航空工业的迅速发展,要求钢材品种日益增多，断面形状也日益复杂，在轧制技术以的工厂，装备了现代化的大功率挤压设备，掌握了难于或不可能用其他热加工方法生产各种高级钢种和复杂断面的生产工艺。但目前，热挤压生产在黑色金属方面的运用日趋减少，其主要原因有几个方面：一是生产效率低，黑色金属的热挤压生产属于间断生产，不能进行连续挤压生产；二是成品率低，由于是间断生产，故其产生的压余及需要切除的前端占原材料的比重较大，而且受挤压筒大小与冷床长度的限制，单根料坯的长度不能太长，同时，由于加热时有氧化脱碳等现象存在，材料的利用率相对较低；三是工模具消耗大，由于黑色金属的热挤压温度一般都在1100℃以上进行，这样对模具材料要求严格,挤压过程中工模具的磨损严重，寿命较短，工模具费用在成本中占的比例较大；四是设备投资费用高，如钢管的热挤压生产，必须配备专用穿孔机，而且挤压机吨位较大。因此,对于黑色金属的管、棒、型材等产品的生产多釆用热轧等方式进行，虽然轧制的精度偏低，但由于成本较低，故应用较为广泛，仅仅对一些不能轧制的低塑性合金或少数特殊用途、技术要求高的钢种用热挤压方法进行生产。而对于有色金属的加工，热挤压方法表现出了较多的优点，因而占据十分重要地位。
这是由于许多有色金属(如铝及其合金）由于塑性好，变形抗力小，特别适合于热挤压加工,而对许多塑性很差的有色金属，也只能采用热挤压成形。同时在生产效率、产品的成品率、工模具损耗在成本中的比例、设备的投入等方面都呈现出较好的竞争势态。因此,在本教材中主要介绍有色金属的热挤压模具设计与制造基础。
水泥瓦机采用热挤压工艺与冷挤压工艺相比,它具有几个特点：由于在再结晶温度以上的某个温度范围内挤压,提高了水泥瓦机金属塑性，减小了变形抗力，因此，可以挤压强度较高、挤压断面形状复杂、尺寸较大的制品，生产方法也比较灵活，可以连续生产，但对水泥彩瓦机模具材料有一定的耐热性要求，而且在热态下加工出的制品表面粗糙度不高，降低了制品的尺寸精度，材料的利用率也不如冷挤压加工。
水泥瓦机中热挤压工艺过程包括以下几个方面：锭坯的制备→锭坯的加热→表面润滑处理→挤压工模具的预热→挤压→切压余和卸模→精加工。

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