铝材挤压工艺
Extrusion technology
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铝型材挤压力的计算
内容来源:天津艾普斯工业铝型材股份有限公司    作者:APAS    发布日期:2022-07-05 08:40    阅读次数:3316 次 点击收藏

目前,计算铝型材挤压力的公式很多,根据假设和推导方法不同大致可分为三类:平均应力法、滑移线法、有限元法和经验系数法;在生产实际中,最常用经验公式来计算铝型材的挤压力;

 

经验计算公式是根据大量实验结果建立起来的,其最大优点是算式结构简单,应用方便;其缺点是不能准确反映各挤压工艺参数对挤压力的影响,计算误差较大;在工艺设计中,经验算式可用来对铝型材挤压力进行初步估计;最典型的经验算式为:

P=α+blnλ

式中

P—单位挤压力

a、b—与挤压条件有关的试验常数;

λ—挤压系数;

由于上述公式中ab的正确选定往往比较困难,推荐采用如下半经验算式进行估算;

P=abkfσ8lnλ+μ4Lt/Dt-dz

式中

σs—变形温度下静态拉伸时的屈服应力,按表1选取;

μ—摩擦系数(表2),无润滑热挤压可取μ=0.5,带润滑热挤压可取μ=0.2~0.25,冷挤压可取μ=0.1~0.15

Dt—挤压筒直径;

dz—穿孔针的直径,棒材或实心铝型材挤压时dz=0

Lt—坯料填充后的长度,作为近似估算,可用坯料的原始L0计算;

λ—挤压系数;

a—合金材质修正系数,可取a=1.3~1.5,其中硬合金取下限,软合金取上限;

b—铝型材断面形状修正系数,简单断面棒材或圆管挤压时,取b=1.0

计算挤压力用的各种铝型材的屈服强度σs
金属与合金
变形温度/℃
200
250
300
350
400
450
500
纯铝
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)

确定铝型材挤压力的摩擦系数μ值
合金
250~350
350~450
450~500
变形温度,℃
0.3~0.35
0.25~0.28
0.2~0.25
铝合金
0.30~0.35
0.25~0.30

(表2)

对于断面形状较为复杂的异型材挤压,根据1.6.3铝型材断面形状的影响中所述型材断面复杂程度系数f1的大小,参考表3中修正系数kf的取值方法,取b=1.1~1.6

铝型材挤压力计算时的修正系数Kt
铝型材断面复杂程度系数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
修正系数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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