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铝合金型材挤压成形的几个主要变形参数计算?
(1)挤压系数λ
铝合金型材挤压成形过程中,型材变形量的大小通常用挤压系数(挤压比)λ或变形程度ε来表示;
式中F筒、F侧—分别为挤压筒和挤压型材的断面积;
λ与ε之间的关系为:
(2)填充系数
选择铸锭直径,应考虑其直径偏差和加热后的热膨胀;铸锭的外径必须小于挤压筒的直径,而空心铸锭的内径应大于挤压针的外径,才能保证铸锭加热后,顺利装入挤压筒和挤压针中进行挤压;铸锭与挤压筒和挤压针之间的间隙量与铸锭的合金种类、热膨胀量、装料方式、挤压机类型等有关,一般取2~30mm,小挤压机取下限,大型挤压机取上限,空心锭挤压时取下限,实心锭挤压时取上限;
铝型材生产过程中,把挤压筒断面积F筒与铸锭断面积F锭之比K叫做填充系数或镦粗系数,即:
在铝型材挤压生产中,一般取K=1.02~0.12;K值过小,加热后的铸锭与挤压筒(或挤压针)之间的间隙量较小,送锭就较困难;K值过大,有可能增加铝型材低倍组织和表面上的缺陷,尤其是挤压管材时,铸锭的对中性差,且影响挤压针上的润滑效果,将严重降低管材的内表面质量和增大管材的壁厚差;在挤压大断面型材和大径棒材时,为了提高挤压型材的力学性能,特别是横向性能,需要增大预变形量,此时K值可高达1.5~1.6;
(3)分流比K1
通常把各分流孔的断面积与铝型材断面积之比叫做分流比K1,即:
式中∑F分—各分流孔的总断面积,mm²;
∑F型—铝型材的总断面积,mm²;
有时为了反映分流组合模挤压二次变形的本质,先求出分流孔断面积∑F分与焊合腔断面积∑F焊之比值K2,即:
然后求出焊合腔断面∑F焊与铝型材断面积∑F型之比K3,即:
K1值越大,越有利于型材流动与焊合,也可以减小挤压力;因此,在模具强度允许的范围内,应尽可能选取较大的K1值;在一般情况下,对于生产空心铝型材时,取K1=10~30,对于生产管材时,取K1=8~15;
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