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如何計算鋁型材成形時的擠壓力?
(1)鋁型材擠壓力的主要組成
在一般情況下,全擠壓力P主要由以下各分力組成;
P=R錐+T錐+T簡+T定+T墊+Q+I
式中 R錐—用以平衡阻礙鋁型材基本變形的內摩擦力,即基本變形力;
T錐—用以平衡變形區壓縮錐側表面上所產生的摩擦力;
T簡—當存在摩擦力的情況下,用以平衡擠壓筒和穿孔針側表面所產生的摩擦力;
T定—用以平衡擠壓模具的工作帶表面上所產生的摩擦力;
T墊—用以平衡型材與擠壓墊片接觸表面上所產生的摩擦力;
Q —用以平衡反壓力或拉力的一種分力;
T —在高速沖擊擠壓過程中,用以平衡慣性力;
在鋁型材擠壓過程中,T墊、Q、I這三個分力可以忽略不計,所以,上述公式可簡化為:
P=R錐+T錐+T簡+T定
(2)鋁型材擠壓力的計算方法
鋁型材生產中應用最多的是經驗公式;經驗公式是根據大量實驗結果建立起來的,其最大優點是公式結構簡單,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,經驗公式可用來對擠壓力進行初步估計;最典型的經驗公式為:
Р=α+ыηλ
式中,Р為單位擠壓力;αъ為與擠壓條件有關的實驗常數;λ為擠壓系數,即擠壓比;
由于式中α、ъ的正確選定往往比較困難,推薦采用如下經驗公式進行估算:
式中,σs為變形溫度下靜態拉伸時的屈服應力,可從有關手冊中選??;μ為摩擦系數,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為擠壓筒直徑;dz為穿孔針的直徑,棒材或實心鋁型材擠壓時dz=0;Lt為坯料填充后的長度,作為近似估算,可用坯料的原始長度Lo計算;λ為擠壓系數;α為合金材質修正系數,可取α=1.3~1.5,其中硬合金取下限;軟合金取上限;b為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;對于斷面形狀較為復雜的異型材擠壓,計算型材斷面復雜程度系數f1的大小,參考表1查取修正系數κf,取b=1.1~1.6;
鋁型材斷面復雜程系數,f1
|
≤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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