【鋁道網(wǎng)】1.引言
鋁合金在擠壓成形過(guò)程中,由于受到擠壓筒壁、模具端面、分流孔、焊合腔、工作帶表面等部位的劇烈摩擦,各位置的流速是較不均勻的。當(dāng)擠壓形狀不對(duì)稱(chēng),各部分尺寸,形狀相差很大的制品時(shí),這種流動(dòng)不均勻性更會(huì)顯著增加。而且,在模具設(shè)計(jì)制造中,各部位流動(dòng)速度的差異不可能完全的清理或調(diào)整。因此,擠壓成形中,不能避免的會(huì)產(chǎn)生各種成形缺陷,如扭擰、彎曲、波浪、裂紋等。擠壓模具在使用中,型材不成形、波浪、彎曲等由于金屬擠出�?姿俣炔痪鶆蛞鸬脑嚹2缓细�,是造成試模不合格的主要原因之一。為了清理以上這些缺陷,較理想的結(jié)果就是金屬在擠出�?讜r(shí),各個(gè)部位各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的金屬流動(dòng)速度均保持一致。而實(shí)際的情況是,金屬在擠出模孔時(shí),即使較簡(jiǎn)單的型材也不可能各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都獲得相同的流動(dòng)速度。因此,必然存在一個(gè)速度差異范圍,當(dāng)金屬擠出�?讜r(shí),當(dāng)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的擠出速度差異在這一個(gè)范圍之內(nèi)時(shí),擠出的型材能夠穩(wěn)定成形。
2.穩(wěn)定成形機(jī)理分析
根據(jù)較基本的金屬塑性成形原理,金屬在塑性變形時(shí),總是向著變形阻力較小的方向流動(dòng)。因此,金屬的應(yīng)力狀態(tài)是影響金屬流動(dòng)變形的根本因素。在擠壓成形出材的過(guò)程中,常見(jiàn)的一些成形缺陷,如波浪、扭擰、側(cè)彎等,形成的根本原因是擠出的金屬的應(yīng)力負(fù)載超過(guò)了保持其原來(lái)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界應(yīng)力,從而使擠出金屬發(fā)生彎曲、皺曲、扭轉(zhuǎn)等變形。
對(duì)于擠出�?椎慕饘�,一般情況下,只受到�?壮隹诮孛娴募s束作用,在其它方向、位置上均處于自由狀態(tài)。而在離�?壮隹谧銐蜻h(yuǎn)的位置,金屬的塑性成形已經(jīng)完成,因此,考察擠壓成形出材的穩(wěn)定性,只需對(duì)從�?壮隹谝酝獾囊恍《芜M(jìn)行考察。
以簡(jiǎn)單的扁條型材為例,對(duì)擠出模孔的金屬進(jìn)行受力分析。對(duì)于擠壓成形的鋁型材而言,型材的壁厚相比各型材壁面一般較小,可看作為薄板。
若金屬擠出�?赘魑恢玫妮S向速度完全一致,則擠出部分的金屬各部位的流動(dòng)應(yīng)力相等,金屬不發(fā)生變形。
若金屬擠出�?赘魑恢玫乃俣炔煌耆嗟取�
3.結(jié)論
(1)結(jié)構(gòu)中的壓應(yīng)力是影響構(gòu)件穩(wěn)定性的主要因素,構(gòu)件中的拉應(yīng)力往往不會(huì)引起系統(tǒng)的失穩(wěn)、皺曲。
(2)型材薄板的屈曲與型材的壁厚t、型材壁面的寬度L有密切的關(guān)系。型材的壁厚t越大,型材壁面的寬度L越小時(shí),對(duì)應(yīng)壁面的穩(wěn)定臨界載荷越大。
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