冷擠壓工藝的原理是什么？

冷擠壓工藝的原理是什么？

　　一、主應(yīng)力狀態(tài)對(duì)冷擠壓工藝的影響

　　金屬的塑性是隨著應(yīng)力狀態(tài)的變化而變化的，壓應(yīng)力能提高金屬的塑性，而拉應(yīng)力則降低金屬的塑性，這是因?yàn)椋?/p>

　　（1）冷擠壓材料都是多晶體。晶粒間的變形是一種不理想的變形，也可以將這種變形看作金屬破壞的開始。拉應(yīng)力促使晶間變形，晶間變形在沒有回復(fù)機(jī)構(gòu)（如再結(jié)品）時(shí)，會(huì)引起晶間破裂的積聚，使多晶體很快破壞，壓應(yīng)力能阻止這種破壞，從而提高金屬的塑性。

　　（2）隨著立體壓縮程度的增加，不僅使金屬更密實(shí)，而且使各種微觀破壞，甚至宏觀破壞的缺陷得到彌補(bǔ)。

　　（3）三向壓應(yīng)力能使金屬內(nèi)某些夾雜物的危害程度大為減少。金屬內(nèi)夾雜物的存在，正如內(nèi)部空洞一樣往往會(huì)形成應(yīng)力集中。在拉應(yīng)力作用下，這種應(yīng)力集中是十分危險(xiǎn)的，而在壓應(yīng)力時(shí)影響就小得多。

　　（4）塑性變形時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生附加拉應(yīng)力。在壓應(yīng)力的作用下，這些附加拉應(yīng)力將被抵消或相應(yīng)減少。

　　由于冷擠壓成形時(shí)金屬處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，大大提高了金屬的塑性，因此可用少量的冷擠壓工序來(lái)替代多道的拉深工序，這是冷擠壓工藝的優(yōu)點(diǎn)，但冷擠壓加工所需的變形力比拉深加工大許多，這實(shí)質(zhì)上也是主應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形力的影響。

　　根據(jù)變形能量塑性條件：

　　（σ1-σ2）2+（σ2-σ3）2+（σ3-σ1）2=2σ2

　　必須使公式左邊三項(xiàng)數(shù)值之和達(dá)到2σ2（其中σ1、σ2、σ3為三個(gè)方向的主應(yīng)力）時(shí)，材料才進(jìn)入塑性狀態(tài)。顯然異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)比同號(hào)應(yīng)力狀態(tài)容易使左邊三頊數(shù)值之和達(dá)到2σ2數(shù)值，因此異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)的變形力總是小于同號(hào)應(yīng)力狀態(tài)的變形力，這就是冷擠壓（同號(hào)應(yīng)力狀態(tài)）的變形力高于拉深（異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)）的原因。