前面介紹了無背壓靜液擠壓法和背壓靜液擠壓法,而在擠制變形抗力大、擠壓系數(shù)低(3~4)、長度為直徑40~50倍的錠坯時,擠壓桿就會變得細(xì)長,有可能超過擠壓桿強(qiáng)度所能允許的范圍。在這種情況下,采用串聯(lián)靜液擠壓的方法可以解決這一矛盾。
下圖所示為串聯(lián)擠壓筒靜液擠壓示意。
從圖中可見,由于采用了串聯(lián)擠壓筒,充滿壓媒的擠壓筒3可以制作得短而粗,擠壓軸1的直徑有條件加大(即長度與直徑的比值較小);而錠坯擠壓筒4可以制作得細(xì)長,內(nèi)徑只需能容納錠坯5即可。模具6裝封在錠坯的一端。壓媒由壓媒交換盤8進(jìn)出。兩個擠壓筒通過連接器7相連。
靜液擠壓是鋁型材擠壓方式的一種。通過凸模加壓給液體,由液體將壓力傳給坯料,使金屬通過凹模成形。由于坯料側(cè)面無普通擠壓時存在的摩擦力所以變形均勻,可提高擠壓變形量所需的擠壓力也比普通擠壓時小。主要用于擠壓大變形量的線材、型材或是擠壓低塑性材料。
靜液擠壓的類型按擠壓時的溫度不同可分為冷靜液擠壓和高溫靜液擠壓兩種。
(1)冷靜液擠壓在常溫下進(jìn)行。布彼克(B.L.Bypek)等人研究的一種兼有拉線作用的線材靜液連續(xù)擠壓,就屬于冷靜液擠壓,它的原理如圖2所示。被加工的線坯通過起拉伸作用和密封作用的入口模,在拉力和高壓液體的共同作用下被擠出,借助于卷筒的不停轉(zhuǎn)動,便可實現(xiàn)連續(xù)擠壓。采用這種方法生產(chǎn)線材,可使道次變形率大大超過拉伸極限。冷靜液擠壓的主要缺點是設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作比較復(fù)雜,卷筒的傳動部分在高壓室外,需采用高密封技術(shù),每次拉線前的準(zhǔn)備時間較長。
(2)高溫靜液擠壓使用的高壓液體的溫度超過金屬的再結(jié)晶溫度的靜液擠壓。高壓液體一般是動物油和礦物油,擠壓溫度可在300℃左右。采用耐熱油脂作為高壓液體時,擠壓溫度最高可達(dá)到1000℃;但當(dāng)擠壓溫度高于500℃時,通常不用耐熱油脂,而使用金屬氧化物或一些鹽類作高壓液體。