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工業(yè)鋁型材正擠壓與反擠壓的擠壓速度控制
工業(yè)鋁型材正擠壓與反擠壓的擠壓速度控制：
從溫升看，工業(yè)鋁型材正、反擠壓差異不大，據(jù)此其擠壓速度應(yīng)該大體上相同或相近，但實(shí)際生產(chǎn)中，工業(yè)鋁型材擠壓速度的快與慢，不僅決定于溫升的高低，還決定于表面的應(yīng)力與大小。在擠壓中，施加于擠壓墊片上的外力Tt、Td均克服了其相應(yīng)的表面摩擦力而產(chǎn)生附加拉應(yīng)力。這些應(yīng)力最終疊加而在表面形成總拉應(yīng)力。施加的外力越大，形成的拉應(yīng)力越大。
在上述相同條件下的正向擠壓中，其施加的將產(chǎn)生拉應(yīng)力的外力Tt、Tz、Td之和為：
T=Tt+Yz+Td=23.45+8.46+0.25=32.16MN
在反向擠壓中，因Tt=0,故其施加將會(huì)引起表面拉應(yīng)力所施加的外力，正擠壓比反擠壓大得多，其比值為：
T*=Tz+Td=7.44+0.25=7.69MN
由上述計(jì)算結(jié)果看出，擠壓過程中將會(huì)引起表面拉應(yīng)力所施加的外力，正擠壓比反擠壓大得多，其比值為：
T/T*=32.16/7.69=4.18
因此，反向擠壓在表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力比正向擠壓小得多，而表面拉力應(yīng)小于該溫度下的抗拉強(qiáng)度σb時(shí)，工業(yè)鋁型材表面不會(huì)產(chǎn)生裂紋，所以反擠壓的速度應(yīng)比正擠壓大。在實(shí)踐中生產(chǎn)2A11鋁型材?110mm棒材，擠壓系數(shù)λ=14.6，鑄錠加熱溫度365-390℃，擠壓筒溫度400℃，反擠壓測(cè)得型材流出速度v?=1.49-3.50m/min不出現(xiàn)裂紋；而正向擠壓型材流出速度v?=0.3-1.2m/min時(shí)不出現(xiàn)裂紋。其速度比為：
v?min/v?min=1.49/0.3=4.9
v?max/v?max=3.5/1.2=2.9
生產(chǎn)2A12鋁型材棒材，反擠壓與正擠壓的擠壓速度之比為4.24倍和1.48倍。
線.jpg "工業(yè)鋁型材擠壓")
2. 正、反擠壓工業(yè)鋁型材的尺寸精度
正向擠壓時(shí)，在基本擠壓階段隨著擠壓過程的進(jìn)行，變形金屬與擠壓筒之間的摩擦力隨之減小，若不能隨時(shí)調(diào)整擠壓力，則擠壓速度將越來越快，會(huì)使塑性變形時(shí)金屬的充盈度和溫度產(chǎn)生差異，從而導(dǎo)致工業(yè)鋁型材尺寸偏差增大；反擠壓在基本擠壓階段段維持壓力基本平衡，不產(chǎn)生大的波動(dòng)，所以型材尺寸偏差較小。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，反擠壓型材尺寸精度比正擠壓高得多。正向擠壓?100mm以上棒材，前、后端直徑相差0.3-0.4mm；?100mm以下棒材，相差0.2-0.3mm。反擠壓棒材，除尾端因中空縮尾（這部分頭尾幾何廢料將被切去）引起收縮較大外，其余部分直徑偏差較小。?100mm以上棒材，前、后端直徑相差0.1-0.2mm，其尺寸偏差為正擠壓偏差的33%-50%。
西北工業(yè)鋁型材加工廠25MN反向擠壓機(jī)擠壓管材，在長(zhǎng)度方向上的外徑尺寸于表7-11.
表7-11 反向擠壓鋁管材在長(zhǎng)度方向的外徑尺寸（管材外徑名義尺寸為71mm）（mm）
|
長(zhǎng)度 |
300 |
13000 |
23200 |
前后差 |
|
外徑 |
71.60 |
71.32 |
71.34 |
0.26 |
|
71.50 |
71.44 |
71.38 |
0.12 |
|
|
71.56 |
71.38 |
71.40 |
0.16 |
管材內(nèi)徑的長(zhǎng)度方向的尺寸列于表7-12。
表7-12 反向擠壓鋁管材在長(zhǎng)度方向的內(nèi)徑尺寸（內(nèi)徑名義尺寸為60mm）（mm）
|
長(zhǎng)度 |
500 |
6500 |
15100 |
前后差 |
|
內(nèi)徑 |
59.45 |
59.45 |
59.40 |
0.05 |
實(shí)際產(chǎn)中，反向擠壓管、棒材的直徑精度比正向擠壓有明顯提高，與有關(guān)的資料介紹完全是吻合的。但在管材的偏心度方面情況卻與文獻(xiàn)資料存在一定的差異。關(guān)于這個(gè)問題，這里只作簡(jiǎn)單介紹。
偏心度的計(jì)算方法為：
Y=(δmax-δmin）/(δmax+δmin）×100%
式中δmax---管材的最大壁厚；
δmin---管材的最小壁厚。
就鋁管材壁厚偏心而言，反向擠壓本身并不能使其減小，相反，反向擠壓管材時(shí)，模支承要在擠壓筒內(nèi)反復(fù)通過，因而要求模支承和擠壓筒之間須保持合適的間隙，這就使得模子的固定反而不如正向擠壓。決定偏差取決于設(shè)備中心（包括擠壓筒、擠壓軸、擠壓針、模孔中心等）的對(duì)中精度?，F(xiàn)代反向擠壓機(jī)本身具有自動(dòng)對(duì)中裝置，因此使偏差減小。其次鑄錠的偏心度、切斜度、鑄錠和擠壓筒之間的間隙大小等都會(huì)對(duì)鋁管材的壁厚偏差產(chǎn)生影響，詳細(xì)情況將在產(chǎn)品缺陷中進(jìn)行討論。
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