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鋁材擠壓工藝
Extrusion technology
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鋁型材擠壓力的計算
內容來源:天津艾普斯工業鋁型材股份有限公司    作者:APAS    發布日期:2022-07-05 08:40    閱讀次數:5601 次 點擊收藏

目前,計算鋁型材擠壓力的公式很多,根據假設和推導方法不同大致可分為三類:平均應力法、滑移線法、有限元法和經驗系數法;在生產實際中,最常用經驗公式來計算鋁型材的擠壓力;

 

經驗計算公式是根據大量實驗結果建立起來的,其最大優點是算式結構簡單,應用方便;其缺點是不能準確反映各擠壓工藝參數對擠壓力的影響,計算誤差較大;在工藝設計中,經驗算式可用來對鋁型材擠壓力進行初步估計;最典型的經驗算式為:

P=α+blnλ

式中

P—單位擠壓力

a、b—與擠壓條件有關的試驗常數;

λ—擠壓系數;

由于上述公式中ab的正確選定往往比較困難,推薦采用如下半經驗算式進行估算;

P=abkfσ8lnλ+μ4Lt/Dt-dz

式中

σs—變形溫度下靜態拉伸時的屈服應力,按表1選取;

μ—摩擦系數(表2),無潤滑熱擠壓可取μ=0.5,帶潤滑熱擠壓可取μ=0.2~0.25,冷擠壓可取μ=0.1~0.15

Dt—擠壓筒直徑;

dz—穿孔針的直徑,棒材或實心鋁型材擠壓時dz=0

Lt—坯料填充后的長度,作為近似估算,可用坯料的原始L0計算;

λ—擠壓系數;

a—合金材質修正系數,可取a=1.3~1.5,其中硬合金取下限,軟合金取上限;

b—鋁型材斷面形狀修正系數,簡單斷面棒材或圓管擠壓時,取b=1.0

計算擠壓力用的各種鋁型材的屈服強度σs
金屬與合金
變形溫度/℃
200
250
300
350
400
450
500
純鋁
59
37
28
22
12.5
8
6
6A02
72
52
39
33
29
16
8
5A03
65
55
45
30
10
5A05
80
75
58
37
20
5B06
80
75
60
37
23
3A21
54
48
42
36
32
24
21
2A11
55
45
35
30
25
2A12
70
50
40
35
28
7A04
90
70
55
40
35
2A50
57
40
32
25

(表1)

確定鋁型材擠壓力的摩擦系數μ值
合金
250~350
350~450
450~500
變形溫度,℃
0.3~0.35
0.25~0.28
0.2~0.25
鋁合金
0.30~0.35
0.25~0.30

(表2)

對于斷面形狀較為復雜的異型材擠壓,根據1.6.3鋁型材斷面形狀的影響中所述型材斷面復雜程度系數f1的大小,參考表3中修正系數kf的取值方法,取b=1.1~1.6

鋁型材擠壓力計算時的修正系數Kt
鋁型材斷面復雜程度系數ft
≤1.1
1.2
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.25
2.5
2.75
≥4.0
修正系數Kf
1.0
1.05
1.1
1.17
1.27
1.35
1.4
1.45
1.5
1.53
1.55
1.6
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