擠壓：就是對放在容器（擠壓筒）內的金屬錠坯從一端施加外力，強迫其從特定的模孔中流出，獲得所需要的斷面形狀和尺寸的制品的一種塑性成型方法。
拉拔：在外力作用下，迫使金屬坯料通過模孔，以獲得相應形狀、尺寸的制品的塑性加工方法。
擠壓效應：某些高合金化、并含有過渡族元素的鋁合金擠壓制品，經過同一熱處理（淬火與時效）后，其縱向上的抗拉強度比其他加工（軋制、拉拔、鍛造）制品的高，而伸長率較低，這種現象稱為擠壓效應。
擠壓縮尾：擠壓快要結束時，由于金屬的徑向流動及環流，錠坯表面的氧化物、潤滑劑及污物、氣泡、偏析榴、裂紋等缺陷進入制品內部，具有一定規律的破壞制品組織連續性、致密性的缺陷。 阻礙角：在型材壁厚處的模孔入口處做一個小斜面，以增加金屬的流動阻力，該斜面與模子軸線的夾角叫阻礙角。
促流角：在型材壁較薄、金屬不易流動的模孔入口端面處做一個促流斜面，該斜面與模子平面間的夾角叫促流角。 粗化：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經熱處理后，經常會形成異常大的晶粒，比臨界變形后熱處理所形成的再結晶晶粒大得多，晶粒的這種異常長大過程稱為粗化。 粗晶環：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經熱處理后，經常會形成異常大的晶粒，這種粗大晶粒在制品中的分布通常是不均勻的,多數情況下呈環狀分布在制品斷面的周邊上，故稱為粗晶環。 拉拔配模：根據成品的尺寸、形狀、機械性能、表面質量及其他要求，確定坯料尺寸、拉拔方式、拉拔道次及其所使用的工模具的形狀和尺寸。
1、 正、反向擠壓時的主要特征是什么？ 正向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間有相對運動，二者之間有很大的滑動摩擦。引起擠壓力增大；使金屬變形流動不均勻，導致組織性能不均勻；限制了擠壓速度提高；加速工模具的磨損。 反向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間無相對運動，二者之間無外摩擦。
2、 什么是死區？死區的產生原因是什么？ 死區概念：在基本擠壓階段，位于擠壓筒與模子端面交界處的金屬，基本上不發生塑性變形，故稱為死區。
死區產生原因：
a、強烈的三向壓應力狀態，金屬不容易達到屈服條件；
b、受工具冷卻，σs增大；
c、摩擦阻力大。
3、擠壓縮尾的形式及產生原因，減少擠壓縮尾的措施。 三種：中心縮尾、環形縮尾、皮下縮尾
A、中心縮尾
（1）筒內剩余的錠坯高度較小，金屬處于紊流狀態，徑向流動速度增加。 （2）將錠坯表面的氧化物、油污等集聚到錠坯的中心部位。
（3）進入制品內部，形成中心縮尾。
隨著擠壓過程進一步進行，徑向流動的金屬無法滿足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出現了漏斗狀的空缺，即中空縮尾。
B、環形縮尾
7、 擠壓過程中，影響金屬流動的因素有哪些？
（1）接觸摩擦及潤滑的影響：
1）摩擦越大，不均勻流動越大；
2）潤滑可減少摩擦，減少金屬流動不均，并可以防止工具粘金屬。
（2）錠坯與工具溫度的影響： 1）錠坯本身溫度：溫度高，強度低，流動不均。
2）錠坯斷面上的溫度分布：加熱的不均勻性;工具的冷卻作用；導熱性的影響。
（3）相變的影響： 溫度改變能使某些合金產生相變，金屬處于不同的相組織會產生不同的流動情況。
（4）摩擦條件變化： a、溫度不同，摩擦系數不同；產生不同的氧化表面，其摩擦系數也不同。
b、溫度不同，可能產生不同相態組織。 c、在高溫、高壓下極容易發生金屬與工具的粘結。
（5）錠坯與工具的溫度差： 錠坯與工具的溫差越大，變形的不均勻性越大。
(6)金屬性質的影響 變形抗力高的金屬比抗力低的流動均勻；合金比純金屬流動均勻。
(7)工具形狀的影響 1）模角：模角大，死區大，金屬流動不均勻，擠壓力大，制品表面質量較好。
2）形狀相似性：擠壓筒與制品形狀相似，金屬流動均勻。
（8）變形程度的影響 變形程度大，不均勻流動增加，但當變形程度增加到一定程度時，由于變形從表面深入到內部，反而會使不均勻流動減小。
8、 在擠壓過程中，影響擠壓力的主要因素有哪些？
（1）金屬的變形抗力 擠壓力大小與金屬的變形抗力成正比。
（2）錠坯狀態 錠坯組織性能均勻，擠壓力較小。
（3）錠坯的規格及長度 錠坯的規格對擠壓力的影響是通過摩擦力產生作用的。錠坯的直徑越粗，擠壓力就越大；穿孔針直徑越粗，擠壓力也越大；錠坯越長，擠壓力也越大。
（4）變形程度（或擠壓比） 擠壓力大小與變形程度成正比，即隨著變形程度增大，擠壓力成正比升高。
（5）變形溫度 隨著變形溫度的升高，金屬的變形抗力下降，擠壓力降低 。
（6）變形速度 如果無溫度、外摩擦條件的變化，擠壓力與擠壓速度之間成線性關系。
（7）外摩擦條件的影響
（8）模角 隨著模角增大，金屬進入變形區壓縮錐所產生的附加彎曲變形增大，所需要消耗的金屬變形功增大；但模角增大又會使變形區壓縮錐縮短，降低了擠壓模錐面上的摩擦阻力，二者疊加的結果必然會出現一擠壓力最小值。這時的模角稱為最佳模角。
（9）擠壓方式的影響
反向擠壓比同等條件下正向擠壓在突破階段所需要的擠壓力低30% ～ 40%。
9、型材模設計時，減少金屬流動不均勻的主要措施有哪些？
（1）合理布置模孔
（2）確定合理的工作帶長度
（3）設計阻礙角或促流角
（4）采用平衡模孔
（5）設計附加筋條
（6）設計導流模或導流腔
10、 對于以下幾種情況，可酌情對模孔工作帶長度進行必要的增減：
a、交接圓邊有凹弧R(R>1.5mm)者，工作帶可增加1mm。
b、螺孔處工作帶可增加1mm。
c、交接圓邊有凸弧R(R>1.5mm)者，工作帶可減短1mm。
d、壁厚相同的各端部可減短1mm
11、擠壓制品組織不均勻的特點是什么？產生的主要原因是什么？
? 表現特征
橫向上：外層晶粒細小，中心層粗大。
縱向上：前端晶粒粗大，尾端細小，在最前端仍保留有鑄態組織輪廓。
? 產生原因
A 變形不均勻
（1）在橫斷面上，變形程度是由中心向邊部逐漸增加的。從而導致了外層金屬的晶粒破碎程度比中心層劇烈。
（2）在縱向上，變形程度是由頭部向尾部逐漸增加的。使得尾端晶粒比前端細小。
B 擠壓溫度和速度的變化
主要是針對錠溫與筒溫相差比較大的金屬而言的。
例如，對擠壓速度慢的錫磷青銅，開始擠壓時，金屬在高溫下變形，出模孔后的組織為再結晶組織；而后段擠壓時，由于受工具的冷卻作用，變形溫度較低，金屬出模孔后再結晶不完全；且擠壓后期金屬流速加快，更不利于再結晶。故尾部晶粒細小。 C 相變的影響
主要是對于溫度變化可能會產生相變的合金而言的。
12、產生粗晶環的主要原因是什么？粗晶環對制品力學性能有何影響？
? 粗晶環的形成機制
如前所述，擠壓制品外層金屬、尾部金屬的晶粒破碎和晶格歪扭程度分別比內部和前端嚴重。晶粒破碎嚴重部分的金屬，處于能量較高的熱力學不穩定狀態，降低了該部位的再結晶溫度。在隨后的熱處理過程中易較早發生再結晶，當其他部位剛開始發生或還沒有發生再結晶時，該部位發生了晶粒長大。
? 粗晶環對制品性能的影響
(1)粗晶區的縱向強度(σb、σ0.2)比細晶區的低。
（2）粗晶區的疲勞強度低；
（3）淬火時易沿晶界產生應力裂紋；
(4）鍛造時易產生表面裂紋；
（5）粗、細晶區沖擊韌性值差別不大；
（6）粗晶區的缺口敏感性比細晶區的小。
13、擠壓制品的表面裂紋產生原因：裂紋的產生是由于制品表面層的附加拉應力超過了表面金屬的
強度所造成。減少裂紋的主要措施： （1）適當降低擠壓溫度； （2）控制合適的擠壓速度；
（3）合理設計、加工模具，精心修模； （4）對錠坯進行均勻化退火處理；
（5）采用等溫擠壓、錠坯梯溫加熱等擠壓新技術、新工藝。 14、拉伸系數、斷面減縮率、延伸率概念。 拉拔時的主要變形指標：
斷面減縮率：φ=（1-F1/F0）×100% 延伸率：ε=（L1/L0-1）×100% 拉伸系數：λ=L1/L0=F0/F1
15、試解釋圓棒材拉拔時變形區內的應力分布規律。 （1）應力沿軸向分布 σl 入 ＜ σl 出 ∣σr入∣＞∣σr出∣ ∣σθ入 ∣＞∣σθ 出∣
原因：穩定拉拔過程中，變形區內任一橫斷面向模孔出口方向移動時，面積逐漸減小，而此斷面與變形區入口端球面間的變形體積不斷增大。為實現塑性變形，通過此斷面作用在變形體的σl必須逐漸增大。
（2）應力沿徑向分布
∣σr 外∣＞∣σr 內∣ ∣σθ外∣＞∣σθ 內∣ σl 外 ＜ σl 內
原因：在變形區，金屬的每個環形的外面層上，作用著徑向應力σr 外 ，在內表面上作用著徑向應力σr 內，由于徑向應力σr總是力圖減小其外表面，這就需要σr 外大于σr 內。距離中心層越遠，表面積越大，所需要的力就越大。
16、錐形拉拔模孔由哪幾部分構成，各部分的主要作用？
錐形模的模孔一般由四部分組成：潤滑帶、壓縮帶、定徑帶、出口帶。 各部分的主要作用：
（1）潤滑帶作用：在拉拔時便于潤滑劑帶入模孔，保證制品得到充分潤滑，減少摩擦；并帶走產生的部分熱量；防止劃傷坯料。
（2）壓縮帶作用：金屬產生塑性變形，獲得所需要的形狀、尺寸。
（3）定徑帶作用：使制品進一步獲得穩定、精確的尺寸與形狀；防止模孔磨損而很快超差，延長其使用壽命。
（4）出口帶作用：防止制品出模孔時被劃傷；防止定徑帶出口端因受力而引起剝落。
17、什么是殘余應力？畫圖說明圓棒材拉拔制品中殘余應力的分布及產生原因。 由于變形不均，在拉拔結束、外力去除后殘留在制品中的應力—殘余應力
（1）軸向殘余應力—外層拉、中心層壓
在拉拔過程中，由于金屬流動不均，棒材外層產生附加拉應力，中心層則出現與之平衡的附加壓應力。拉拔結束后，由于彈性后效作用，制品長度縮短，而外層較中心層縮短得較大。但是，物
體的整體性防礙了這種自由變形，其結果在外層產生殘余拉應力，中心層則出現殘余壓應力。
（2）徑向殘余應力—外表面為0外，整個斷面上受壓，中心最大
在徑向上，由于彈性后效的作用，棒材斷面上所有的同心環形薄層，都欲增大其直徑。在外表面這種彈性恢復不受限制，但由外向內所有環形薄層的彈性恢復均會受到其外層的阻礙，從而產生一殘余壓應力。中心層恢復的阻力最大。
（3）周向殘余應力—外層拉、中心層壓
由于棒材中心部分在軸向和徑向上受到殘余壓應力作用，故此部分金屬在周向上有漲大變形的趨勢。但是，外層金屬阻礙其自由漲大，從而在中心層產生周向殘余壓應力，外層則產生與之平衡的周向殘余拉應力。
18、影響管材空拉時的壁厚變化的因素有那些？各是如何影響的？ （1）相對壁厚的影響
對于外徑D相同的管坯，增加壁厚S將使金屬向中心流動的阻力增大，從而使管壁增厚量減小。 對于壁厚相同的管坯，增加外徑，減小了“曲拱”效應，使金屬向中心流動的阻力減小，使管坯空拉后壁厚增加的趨勢加強。
（2）減徑量的影響
減徑量越大，壁厚的變化也越大。在總減徑量不變的情況下，多道次空拉的增壁量大于單道次的增壁量；多道次空拉的減壁量小于單道次的減壁量。 （3）模角α的影響
隨著模角增大，拉拔應力發生變化，并且存在著一最小值，其相應的模角稱為最佳模角。如果模角變化使拉拔應力σ l增大，就會導致增壁過程中的增壁趨勢減小；減壁過程中的減壁趨勢增大。 （4）定徑帶長度h、摩擦系數f、拉拔速度v的影響
增大h、f、v，都會使拉拔應力σl增大，導致增壁時的增壁趨勢減小；減壁時的減壁趨勢增大。
（5）合金及狀態的影響
合金及狀態影響到變形抗力σs、摩擦系數f、加工硬化速率等。通常， σs大， σl大。相同合金，硬度越高，增壁的趨勢越弱。 （6）拉拔方式的影響
采用倍模（或稱雙模）拉拔，會使管壁增加時的增壁趨勢減小，管壁減薄時的減壁趨勢增大。相當于增加一個反拉力。
19、空拉為什么能夠糾正管材的偏心？
對于存在偏心的管坯，經過幾道次空拉，可使其偏心得到一定程度的糾正。
主要原因：偏心管坯空拉時，假定在同一圓周上徑向壓應力σr均勻分布，則在不同壁厚處產生的周向壓應力σθ不同，厚壁處的σθ小于薄壁處的σθ ；薄壁處要先發生塑性變形，即周向壓縮，徑向延伸，使壁增厚，軸向延伸；而厚壁處還處于彈性變形狀態；則在薄壁處，將有軸向附加壓應力的作用，厚壁處受附加拉應力作用；促使厚壁處進入塑性變形狀態，增大軸向延伸，顯然在薄壁處減少了軸向延伸，增加了徑向延伸，即增加了壁厚；σθ值越大，壁厚增加越多。薄壁處在σθ作用下逐漸增厚，使整個斷面上的壁厚趨于均勻一致。
20、滑動式多模連續拉拔過程建立的基本條件、必要條件和充分條件各是什么？ 運動速度vn與絞盤的圓周線速度un: un> vn
建立拉拔過程的基本條件，即： un> vn，或 R>0 。
當第n道次以后的總延伸系數大于收線盤與第n個絞盤圓周線速度之比，才能保證成品模磨損后不等式un> vn仍然成立。這就是帶滑動多模連續拉拔配模的必要條件。
任一道次的延伸系數應大于相鄰兩個絞盤的速比。這就是帶滑動多模連續拉拔配模的充分條件。
鋁合金等金屬擠壓、拉撥工藝技術計算習題
拉拔：在外力作用下，迫使金屬坯料通過模孔，以獲得相應形狀、尺寸的制品的塑性加工方法。
擠壓效應：某些高合金化、并含有過渡族元素的鋁合金擠壓制品，經過同一熱處理（淬火與時效）后，其縱向上的抗拉強度比其他加工（軋制、拉拔、鍛造）制品的高，而伸長率較低，這種現象稱為擠壓效應。
擠壓縮尾：擠壓快要結束時，由于金屬的徑向流動及環流，錠坯表面的氧化物、潤滑劑及污物、氣泡、偏析榴、裂紋等缺陷進入制品內部，具有一定規律的破壞制品組織連續性、致密性的缺陷。 阻礙角：在型材壁厚處的模孔入口處做一個小斜面，以增加金屬的流動阻力，該斜面與模子軸線的夾角叫阻礙角。
促流角：在型材壁較薄、金屬不易流動的模孔入口端面處做一個促流斜面，該斜面與模子平面間的夾角叫促流角。 粗化：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經熱處理后，經常會形成異常大的晶粒，比臨界變形后熱處理所形成的再結晶晶粒大得多，晶粒的這種異常長大過程稱為粗化。 粗晶環：許多合金（特別是鋁合金）熱擠壓制品，經熱處理后，經常會形成異常大的晶粒，這種粗大晶粒在制品中的分布通常是不均勻的,多數情況下呈環狀分布在制品斷面的周邊上，故稱為粗晶環。 拉拔配模：根據成品的尺寸、形狀、機械性能、表面質量及其他要求，確定坯料尺寸、拉拔方式、拉拔道次及其所使用的工模具的形狀和尺寸。
1、 正、反向擠壓時的主要特征是什么？ 正向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間有相對運動，二者之間有很大的滑動摩擦。引起擠壓力增大；使金屬變形流動不均勻，導致組織性能不均勻；限制了擠壓速度提高；加速工模具的磨損。 反向擠壓：特征：變形金屬與擠壓筒壁之間無相對運動，二者之間無外摩擦。
2、 什么是死區？死區的產生原因是什么？ 死區概念：在基本擠壓階段，位于擠壓筒與模子端面交界處的金屬，基本上不發生塑性變形，故稱為死區。
死區產生原因：
a、強烈的三向壓應力狀態，金屬不容易達到屈服條件；
b、受工具冷卻，σs增大；
c、摩擦阻力大。
3、擠壓縮尾的形式及產生原因，減少擠壓縮尾的措施。 三種：中心縮尾、環形縮尾、皮下縮尾
A、中心縮尾
（1）筒內剩余的錠坯高度較小，金屬處于紊流狀態，徑向流動速度增加。 （2）將錠坯表面的氧化物、油污等集聚到錠坯的中心部位。
（3）進入制品內部，形成中心縮尾。
隨著擠壓過程進一步進行，徑向流動的金屬無法滿足中心部位的短缺，于是在制品中心尾部出現了漏斗狀的空缺，即中空縮尾。
B、環形縮尾
7、 擠壓過程中，影響金屬流動的因素有哪些？
（1）接觸摩擦及潤滑的影響：
1）摩擦越大，不均勻流動越大；
2）潤滑可減少摩擦，減少金屬流動不均，并可以防止工具粘金屬。
（2）錠坯與工具溫度的影響： 1）錠坯本身溫度：溫度高，強度低，流動不均。
2）錠坯斷面上的溫度分布：加熱的不均勻性;工具的冷卻作用；導熱性的影響。
（3）相變的影響： 溫度改變能使某些合金產生相變，金屬處于不同的相組織會產生不同的流動情況。
（4）摩擦條件變化： a、溫度不同，摩擦系數不同；產生不同的氧化表面，其摩擦系數也不同。
b、溫度不同，可能產生不同相態組織。 c、在高溫、高壓下極容易發生金屬與工具的粘結。
（5）錠坯與工具的溫度差： 錠坯與工具的溫差越大，變形的不均勻性越大。
(6)金屬性質的影響 變形抗力高的金屬比抗力低的流動均勻；合金比純金屬流動均勻。
(7)工具形狀的影響 1）模角：模角大，死區大，金屬流動不均勻，擠壓力大，制品表面質量較好。
2）形狀相似性：擠壓筒與制品形狀相似，金屬流動均勻。
（8）變形程度的影響 變形程度大，不均勻流動增加，但當變形程度增加到一定程度時，由于變形從表面深入到內部，反而會使不均勻流動減小。
8、 在擠壓過程中，影響擠壓力的主要因素有哪些？
（1）金屬的變形抗力 擠壓力大小與金屬的變形抗力成正比。
（2）錠坯狀態 錠坯組織性能均勻，擠壓力較小。
（3）錠坯的規格及長度 錠坯的規格對擠壓力的影響是通過摩擦力產生作用的。錠坯的直徑越粗，擠壓力就越大；穿孔針直徑越粗，擠壓力也越大；錠坯越長，擠壓力也越大。
（4）變形程度（或擠壓比） 擠壓力大小與變形程度成正比，即隨著變形程度增大，擠壓力成正比升高。
（5）變形溫度 隨著變形溫度的升高，金屬的變形抗力下降，擠壓力降低 。
（6）變形速度 如果無溫度、外摩擦條件的變化，擠壓力與擠壓速度之間成線性關系。
（7）外摩擦條件的影響
（8）模角 隨著模角增大，金屬進入變形區壓縮錐所產生的附加彎曲變形增大，所需要消耗的金屬變形功增大；但模角增大又會使變形區壓縮錐縮短，降低了擠壓模錐面上的摩擦阻力，二者疊加的結果必然會出現一擠壓力最小值。這時的模角稱為最佳模角。
（9）擠壓方式的影響
反向擠壓比同等條件下正向擠壓在突破階段所需要的擠壓力低30% ～ 40%。
9、型材模設計時，減少金屬流動不均勻的主要措施有哪些？
（1）合理布置模孔
（2）確定合理的工作帶長度
（3）設計阻礙角或促流角
（4）采用平衡模孔
（5）設計附加筋條
（6）設計導流模或導流腔
10、 對于以下幾種情況，可酌情對模孔工作帶長度進行必要的增減：
a、交接圓邊有凹弧R(R>1.5mm)者，工作帶可增加1mm。
b、螺孔處工作帶可增加1mm。
c、交接圓邊有凸弧R(R>1.5mm)者，工作帶可減短1mm。
d、壁厚相同的各端部可減短1mm
11、擠壓制品組織不均勻的特點是什么？產生的主要原因是什么？
? 表現特征
橫向上：外層晶粒細小，中心層粗大。
縱向上：前端晶粒粗大，尾端細小，在最前端仍保留有鑄態組織輪廓。
? 產生原因
A 變形不均勻
（1）在橫斷面上，變形程度是由中心向邊部逐漸增加的。從而導致了外層金屬的晶粒破碎程度比中心層劇烈。
（2）在縱向上，變形程度是由頭部向尾部逐漸增加的。使得尾端晶粒比前端細小。
B 擠壓溫度和速度的變化
主要是針對錠溫與筒溫相差比較大的金屬而言的。
例如，對擠壓速度慢的錫磷青銅，開始擠壓時，金屬在高溫下變形，出模孔后的組織為再結晶組織；而后段擠壓時，由于受工具的冷卻作用，變形溫度較低，金屬出模孔后再結晶不完全；且擠壓后期金屬流速加快，更不利于再結晶。故尾部晶粒細小。 C 相變的影響
主要是對于溫度變化可能會產生相變的合金而言的。
12、產生粗晶環的主要原因是什么？粗晶環對制品力學性能有何影響？
? 粗晶環的形成機制
如前所述，擠壓制品外層金屬、尾部金屬的晶粒破碎和晶格歪扭程度分別比內部和前端嚴重。晶粒破碎嚴重部分的金屬，處于能量較高的熱力學不穩定狀態，降低了該部位的再結晶溫度。在隨后的熱處理過程中易較早發生再結晶，當其他部位剛開始發生或還沒有發生再結晶時，該部位發生了晶粒長大。
? 粗晶環對制品性能的影響
(1)粗晶區的縱向強度(σb、σ0.2)比細晶區的低。
（2）粗晶區的疲勞強度低；
（3）淬火時易沿晶界產生應力裂紋；
(4）鍛造時易產生表面裂紋；
（5）粗、細晶區沖擊韌性值差別不大；
（6）粗晶區的缺口敏感性比細晶區的小。
13、擠壓制品的表面裂紋產生原因：裂紋的產生是由于制品表面層的附加拉應力超過了表面金屬的
強度所造成。減少裂紋的主要措施： （1）適當降低擠壓溫度； （2）控制合適的擠壓速度；
（3）合理設計、加工模具，精心修模； （4）對錠坯進行均勻化退火處理；
（5）采用等溫擠壓、錠坯梯溫加熱等擠壓新技術、新工藝。 14、拉伸系數、斷面減縮率、延伸率概念。 拉拔時的主要變形指標：
斷面減縮率：φ=（1-F1/F0）×100% 延伸率：ε=（L1/L0-1）×100% 拉伸系數：λ=L1/L0=F0/F1
15、試解釋圓棒材拉拔時變形區內的應力分布規律。 （1）應力沿軸向分布 σl 入 ＜ σl 出 ∣σr入∣＞∣σr出∣ ∣σθ入 ∣＞∣σθ 出∣
原因：穩定拉拔過程中，變形區內任一橫斷面向模孔出口方向移動時，面積逐漸減小，而此斷面與變形區入口端球面間的變形體積不斷增大。為實現塑性變形，通過此斷面作用在變形體的σl必須逐漸增大。
（2）應力沿徑向分布
∣σr 外∣＞∣σr 內∣ ∣σθ外∣＞∣σθ 內∣ σl 外 ＜ σl 內
原因：在變形區，金屬的每個環形的外面層上，作用著徑向應力σr 外 ，在內表面上作用著徑向應力σr 內，由于徑向應力σr總是力圖減小其外表面，這就需要σr 外大于σr 內。距離中心層越遠，表面積越大，所需要的力就越大。
16、錐形拉拔模孔由哪幾部分構成，各部分的主要作用？
錐形模的模孔一般由四部分組成：潤滑帶、壓縮帶、定徑帶、出口帶。 各部分的主要作用：
（1）潤滑帶作用：在拉拔時便于潤滑劑帶入模孔，保證制品得到充分潤滑，減少摩擦；并帶走產生的部分熱量；防止劃傷坯料。
（2）壓縮帶作用：金屬產生塑性變形，獲得所需要的形狀、尺寸。
（3）定徑帶作用：使制品進一步獲得穩定、精確的尺寸與形狀；防止模孔磨損而很快超差，延長其使用壽命。
（4）出口帶作用：防止制品出模孔時被劃傷；防止定徑帶出口端因受力而引起剝落。
17、什么是殘余應力？畫圖說明圓棒材拉拔制品中殘余應力的分布及產生原因。 由于變形不均，在拉拔結束、外力去除后殘留在制品中的應力—殘余應力
（1）軸向殘余應力—外層拉、中心層壓
在拉拔過程中，由于金屬流動不均，棒材外層產生附加拉應力，中心層則出現與之平衡的附加壓應力。拉拔結束后，由于彈性后效作用，制品長度縮短，而外層較中心層縮短得較大。但是，物
體的整體性防礙了這種自由變形，其結果在外層產生殘余拉應力，中心層則出現殘余壓應力。
（2）徑向殘余應力—外表面為0外，整個斷面上受壓，中心最大
在徑向上，由于彈性后效的作用，棒材斷面上所有的同心環形薄層，都欲增大其直徑。在外表面這種彈性恢復不受限制，但由外向內所有環形薄層的彈性恢復均會受到其外層的阻礙，從而產生一殘余壓應力。中心層恢復的阻力最大。
（3）周向殘余應力—外層拉、中心層壓
由于棒材中心部分在軸向和徑向上受到殘余壓應力作用，故此部分金屬在周向上有漲大變形的趨勢。但是，外層金屬阻礙其自由漲大，從而在中心層產生周向殘余壓應力，外層則產生與之平衡的周向殘余拉應力。
18、影響管材空拉時的壁厚變化的因素有那些？各是如何影響的？ （1）相對壁厚的影響
對于外徑D相同的管坯，增加壁厚S將使金屬向中心流動的阻力增大，從而使管壁增厚量減小。 對于壁厚相同的管坯，增加外徑，減小了“曲拱”效應，使金屬向中心流動的阻力減小，使管坯空拉后壁厚增加的趨勢加強。
（2）減徑量的影響
減徑量越大，壁厚的變化也越大。在總減徑量不變的情況下，多道次空拉的增壁量大于單道次的增壁量；多道次空拉的減壁量小于單道次的減壁量。 （3）模角α的影響
隨著模角增大，拉拔應力發生變化，并且存在著一最小值，其相應的模角稱為最佳模角。如果模角變化使拉拔應力σ l增大，就會導致增壁過程中的增壁趨勢減小；減壁過程中的減壁趨勢增大。 （4）定徑帶長度h、摩擦系數f、拉拔速度v的影響
增大h、f、v，都會使拉拔應力σl增大，導致增壁時的增壁趨勢減小；減壁時的減壁趨勢增大。
（5）合金及狀態的影響
合金及狀態影響到變形抗力σs、摩擦系數f、加工硬化速率等。通常， σs大， σl大。相同合金，硬度越高，增壁的趨勢越弱。 （6）拉拔方式的影響
采用倍模（或稱雙模）拉拔，會使管壁增加時的增壁趨勢減小，管壁減薄時的減壁趨勢增大。相當于增加一個反拉力。
19、空拉為什么能夠糾正管材的偏心？
對于存在偏心的管坯，經過幾道次空拉，可使其偏心得到一定程度的糾正。
主要原因：偏心管坯空拉時，假定在同一圓周上徑向壓應力σr均勻分布，則在不同壁厚處產生的周向壓應力σθ不同，厚壁處的σθ小于薄壁處的σθ ；薄壁處要先發生塑性變形，即周向壓縮，徑向延伸，使壁增厚，軸向延伸；而厚壁處還處于彈性變形狀態；則在薄壁處，將有軸向附加壓應力的作用，厚壁處受附加拉應力作用；促使厚壁處進入塑性變形狀態，增大軸向延伸，顯然在薄壁處減少了軸向延伸，增加了徑向延伸，即增加了壁厚；σθ值越大，壁厚增加越多。薄壁處在σθ作用下逐漸增厚，使整個斷面上的壁厚趨于均勻一致。
20、滑動式多模連續拉拔過程建立的基本條件、必要條件和充分條件各是什么？ 運動速度vn與絞盤的圓周線速度un: un> vn
建立拉拔過程的基本條件，即： un> vn，或 R>0 。
當第n道次以后的總延伸系數大于收線盤與第n個絞盤圓周線速度之比，才能保證成品模磨損后不等式un> vn仍然成立。這就是帶滑動多模連續拉拔配模的必要條件。
任一道次的延伸系數應大于相鄰兩個絞盤的速比。這就是帶滑動多模連續拉拔配模的充分條件。
鋁合金等金屬擠壓、拉撥工藝技術計算習題
