擠壓　　extrusion

　　用沖頭或凸模對放置在凹模中的坯料加壓，使之產(chǎn)生塑性流動，從而獲得相應于模具的型孔或凹凸模形狀的制件的鍛壓方法。擠壓時，坯料產(chǎn)生三向壓應力，即使是塑性較低的坯料，也可被擠壓成形。擠壓，特別是冷擠壓，材料利用率高，材料的組織和機械性能得到改善，操作簡單，生產(chǎn)率高，可制作長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件，是重要的少無切削加工工藝。擠壓主要用于金屬的成形，也可用于塑料、橡膠、石墨和粘土坯料等非金屬的成形。
　　17世紀法國人用手動螺旋壓力機擠壓出鉛管，用作水管，是為冷擠壓之始。19世紀末實現(xiàn)了鋅、銅和銅合金的冷擠壓，20世紀初期擴大到鋁和鋁合金的擠壓。30年代德國人發(fā)明磷化、皂化的表面減摩潤滑處理技術，使鋼的冷擠壓獲得成功，最初用于擠制鋼彈殼。第二次世界大戰(zhàn)后，鋼的冷擠壓推廣到其他國家，并擴大了應用范圍。50年代開始采用熔融玻璃潤滑法，鋼的熱擠壓遂在冶金和機械工業(yè)中得到應用和發(fā)展。
　　分類 擠壓按坯料溫度區(qū)分有熱擠壓、冷擠壓和溫擠壓 3種。金屬坯料處于再結晶溫度（見塑性變形）以上時的擠壓為熱擠壓；在常溫下的擠壓為冷擠壓；高于常溫但不超過再結晶溫度下的擠壓為溫擠壓。
　　按坯料的塑性流動方向，擠壓又可分為：流動方向與加壓方向相同的正擠壓，流動方向與加壓方向相反的反擠壓，坯料向正、反兩個方向流動的復合擠壓。
　　應用 熱擠壓廣泛用于生產(chǎn)鋁、銅等有色金屬的管材和型材等，屬于冶金工業(yè)范圍。鋼的熱擠壓既用以生產(chǎn)特殊的管材和型材，也用以生產(chǎn)難以用冷擠壓或溫擠壓成形的實心和孔心（通孔或不通孔）的碳鋼和合金鋼零件，如具有粗大頭部的桿件、炮筒、容器等。熱擠壓件的尺寸精度和表面光潔度優(yōu)于熱模鍛件，但配合部位一般仍需要經(jīng)過精整或切削加工。
　　冷擠壓原來只用于生產(chǎn)鉛、鋅、錫、鋁、銅等的管材、型材，以及牙膏軟管（外面包錫的鉛）、干電池殼（鋅）、彈殼（銅）等制件。20世紀中期冷擠壓技術開始用于碳素結構鋼和合金結構鋼件，如各種截面形狀的桿件和桿形件、活塞銷、扳手套筒、直齒圓柱齒輪等，后來又用于擠壓某些高碳鋼、滾動軸承鋼和不銹鋼件。冷擠壓件精度高、表面光潔，可以直接用作零件而不需經(jīng)切削加工或其他精整。冷擠壓操作簡單，適用于大批量生產(chǎn)的較小制件（鋼擠壓件直徑一般不大于100毫米）。
　　溫擠壓是介于冷擠壓與熱擠壓之間的中間工藝，在適宜的情況下采用溫擠壓可以兼得兩者的優(yōu)點。但溫擠壓需要加熱坯料和預熱模具，高溫潤滑尚不夠理想，模具壽命較短，所以應用不甚廣泛。
　　工藝特點 擠壓加工在坯料處理、擠壓道次、擠壓力、模具壽命和擠壓設備方面依坯料和擠壓件要求的不同各有一些工藝上的特點。
　　軟化退火 冷擠壓硬鋁、銅和鋼等時，為降低材料的硬度、變形抗力和提高塑性，需要先對坯料進行軟化退火處理。熱擠壓則不需要經(jīng)過退火處理。
　　潤滑和表面處理 為降低擠壓力和模具的磨損率，并防止金屬坯料與模具面的熱膠合，擠壓時必須有良好的潤滑。為使?jié)櫥椭诟邏合虏槐粩D出，必須對坯料表面進行減摩和潤滑處理。最常用的方法是：先進行磷化，以形成粗糙多孔的磷酸鹽表層，再以皂質(zhì)材料（如硬脂酸鋅、硬脂酸鈉）涂覆表層并使其充滿孔隙中。擠壓時，磷化層不斷地放出皂料而起有效的潤滑作用。溫擠壓和熱擠壓因溫度高，不適宜用磷化-皂化潤滑，一般采用玻璃粉（高溫時熔融）、二硫化鉬、石墨等配成的油劑潤滑。
　　變形程度和擠壓道次 擠壓變形程度以坯料變形前后的斷面面積縮減率來表示。坯料在一次變形過程中不出現(xiàn)裂紋的極限變形程度稱為允許變形程度。坯料在三向壓應力下發(fā)生擠壓變形時，允許變形程度較高。在冷態(tài)正擠壓時，低碳鋼的允許變形程度在75％以上，而硬鋁、紫銅、黃銅等則可達90％以上，反擠壓時均略低。在熱態(tài)下，允許變形程度可大大提高，提高的幅度隨溫度的升高而增大。變形程度大，所需的擠壓力也大，模具的磨損加快，且容易損壞，故一般不采用允許變形程度的極限值，例如在冷擠碳鋼時采用變形極限值的60％作為一次變形的允許程度。假如從坯料到成品的總變形程度很大，則分為幾個擠壓道次逐步成形。冷擠壓時，在各道次之間需要進行工序間的軟化退火。熱擠壓和溫擠壓的允許變形程度較大，有利于降低擠壓力和減少擠壓道次。
　　擠壓力 擠壓力是決定凹模強度和選擇擠壓機公稱壓力的主要因素。擠壓力的大小與凸模的加壓面積、坯料在擠壓溫度時的機械性能、變形程度、模具形狀、潤滑效果等因素有關。在冷擠壓硬鋁、銅等材料時，單位面積擠壓力一般在1000牛／厘米2以下；冷擠壓碳鋼和合金鋼時一般都在 1000牛／厘米2 以上，高的可達2500～3000牛／厘米2 。因為單位面積擠壓力很大，承受脹應力的凹模大多采用2、3層預應力結構，以提高其強度和剛度，并使磨損僅出現(xiàn)于最里面的一層，有利于模具的修理（只更換凹模的內(nèi)層）。
　　模具壽命 延長模具壽命是降低擠壓加工成本的重要因素。模具可能由于凹模縱裂或成形型腔和型孔的磨損，使擠壓件的尺寸和形狀誤差超過允許值。前者通過正確的設計和制造可以避免；后者靠正確選擇模具材料及其熱處理和表面處理工藝、正確決定擠壓工藝和潤滑等措施來加以減緩，以延長其使用壽命。
　　擠壓設備 小擠壓件一般用通用的機械壓力機、液壓機、螺旋壓力機擠壓。大型擠壓件和長擠壓件較多地使用專用擠壓機擠壓。
　　發(fā)展 20世紀后半葉以來，出現(xiàn)了靜壓擠壓工藝。靜壓擠壓采用常溫狀態(tài)下的正擠壓。坯料在凹模中受到注入的高壓液體的縱向和四周的靜壓作用，從型孔擠出。坯料四周與擠壓筒壁之間產(chǎn)生的靜壓液體摩擦的摩擦系數(shù)極低，坯料變形區(qū)的橫向壓應力比在一般擠壓條件下增大，對擠壓變形的抗力降低，使坯料的塑性進一步提高。高速鋼、鈦合金、鋯合金、鎳基合金等高強度低塑性金屬材料可用靜擠壓成形而不出現(xiàn)裂紋。但高壓密封問題有待完善，靜壓擠壓尚處于進一步研究階段。
　　光纖受到擠壓時產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。
　　
沖壓

　　沖壓加工是借助于常規(guī)或專用沖壓設備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀，尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術。板料，模具和設備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以，被稱之為冷沖壓或板料沖壓，簡稱沖壓。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術。
　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。
　　與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。
　　（1） 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。
　　（2） 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有"一模一樣"的特征。
　　（3） 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。
　　（4） 沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。
　　由于沖壓具有如此優(yōu)越性，沖壓加工在國民經(jīng)濟各個領域應用范圍相當廣泛。例如，在宇航，航空，軍工，機械，農(nóng)機，電子，信息，鐵道，郵電，交通，化工，醫(yī)療器具，日用電器及輕工等部門里都有沖壓加工。不但整個產(chǎn)業(yè)界都用到它，而且每個人都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。像飛機，火車，汽車，拖拉機上就有許多大，中，小型沖壓件。小轎車的車身，車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據(jù)有關調(diào)查統(tǒng)計，自行車，縫紉機，手表里有80%是沖壓件；電視機，收錄機，攝像機里有90%是沖壓件；還有食品金屬罐殼，鋼精鍋爐，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都是使用模具的沖壓加工產(chǎn)品；就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。
　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益的。
　　當然，沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現(xiàn)在沖壓加工時產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設備及落后的手工操作造成的。隨著科學技術的進步，特別是計算機技術的發(fā)展，隨著機電一體化技術的進步，這些問題一定會盡快二完善的得到解決。

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