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鋁材擠壓工藝
Extrusion technology
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控制鋁型材各部分流速均勻性的方法
內(nèi)容來(lái)源:天津艾普斯工業(yè)鋁型材股份有限公司    作者:APAS    發(fā)布日期:2022-07-26 08:43    閱讀次數(shù):2621 次 點(diǎn)擊收藏

(1)通過改變模孔工作帶的幾何形狀與尺寸

對(duì)于外形尺寸較小、對(duì)稱性較好,各部分壁厚相等或近似相等的簡(jiǎn)單鋁型材來(lái)說(shuō),模孔各部分的工作帶可取相等或基本相等的長(zhǎng)度;依合金種類、型材品種和形狀不同,一般可取2~8mm;對(duì)于斷面形狀復(fù)雜、壁厚差大、外形輪廓大的鋁型材,在設(shè)計(jì)模孔時(shí),要借助于不同的工作帶長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)型材的流速;


計(jì)算鋁型材模孔工作帶長(zhǎng)度的方法有多種,根據(jù)補(bǔ)充應(yīng)力法可得出如下公式:


hF2=hF1fF2·nF1/nF2·fF1

hF/hF2=fF1/fF2=nF2/nF1


式中hF1fF2nF1分別為鋁型材某斷面F2處的模孔工作帶長(zhǎng)度(mm)、面積(mm2)和周長(zhǎng)(mm);


當(dāng)鋁型材的寬厚比小于30時(shí),或者當(dāng)型材的最大寬度小于擠壓筒直徑的1/3時(shí),使用上述公式可獲得比較理想的結(jié)果;當(dāng)寬厚比大于30或鋁型材之最大寬度大于擠壓筒直徑的1/3時(shí),計(jì)算模孔工作帶長(zhǎng)度時(shí)除考慮上述因素之外,尚需考慮型材區(qū)段距擠壓筒中心的距離;即模孔心區(qū)的工作帶應(yīng)加長(zhǎng)以增大阻礙;


用上述方法計(jì)算鋁型材各區(qū)鍛的模孔工作帶長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)先給定一個(gè)區(qū)段上工作帶長(zhǎng)度值作為計(jì)算的參考值(一般給定型材壁厚最小工作帶長(zhǎng)度);可根據(jù)鋁型材的規(guī)格和擠壓機(jī)能力來(lái)確定工作帶最小長(zhǎng)度(表1);工作帶最大長(zhǎng)度按擠壓時(shí)金屬與模孔工作帶之間的最大有效接觸長(zhǎng)度來(lái)確定,一般來(lái)說(shuō),鋁型材模具工作帶的長(zhǎng)度為3~15mm,最大不超過25mm


模孔工作帶最小長(zhǎng)度值

擠壓機(jī)能力/MN
125
50
35
16~20
6~12
模孔工作帶最小長(zhǎng)度/mm
5~10
4~8
3~6
2.5~5
1.5~3
模孔空刀尺寸/mm
3
2.5
2
1.5~2
0.5~1.5

(2)阻礙角的補(bǔ)充阻礙作用

模孔的入口錐角與擠壓力的大小有關(guān),如下圖所示;

根據(jù)這一規(guī)律,在平面模模孔處制作小于15°的入口錐角就能起到阻礙金屬流動(dòng)的作用;


模孔入口錐角與單位擠壓力之間的關(guān)系曲線圖


(模孔入口錐角與單位擠壓力之間的關(guān)系曲線)


根據(jù)補(bǔ)充應(yīng)力法,可用下式確定阻礙角:


式中  a—阻礙角/

      m補(bǔ)—補(bǔ)充應(yīng)力/MPa

      B—金屬與模孔工作帶之間的摩擦系數(shù);

      gt—在擠壓溫度下金屬質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)模孔工作帶時(shí)的真實(shí)變形抗力/MPa

用平面模擠壓普通鋁型材時(shí),阻礙角一般不大于15°,而3°~10°最為有效;


(3)采用促流角(助力錐或供料錐)來(lái)均衡型材流速;

在擠壓各部分壁厚差異很大的難擠壓鋁型材時(shí),為減少型材流速的不均勻性,可在阻力大,難成形的薄壁部分做一能有助于型材流動(dòng)的所謂促流角,則可使型材向薄壁部分流動(dòng);


(4)采用平衡孔或工藝余量均衡型材流速

在擠壓形狀特別復(fù)雜、對(duì)稱性很差或各部分壁厚差很大而在模面上只能布置一個(gè)模孔的鋁型材時(shí),為了均衡流速,保證型材尺寸、形狀的準(zhǔn)確性或?yàn)榱藴p少擠壓系數(shù),可以在模具平面的適當(dāng)位置附加一個(gè)或多個(gè)平衡孔,或者以工藝余量的形式在鋁型材的適當(dāng)位置附加筋條或增大壁厚,待型材擠壓出來(lái)后用機(jī)加法或化銑法除去,以恢復(fù)型材的成品形狀和尺寸;


(5)采用多孔對(duì)稱布置模孔法均衡型材流速

此法是解決形狀極其復(fù)雜、對(duì)稱性極差的鋁型材流速不均問題最有效的可靠辦法之一;

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