鋁型材基本擠壓階段的金屬流動(dòng)

發(fā)布日期：2016-08-05 00:00:00 作者：點(diǎn)擊：0

在金屬各部分的性質(zhì)和溫度均一、摩擦力小的比較理想的條件下，其金屬流動(dòng)的特點(diǎn)采用錐模擠壓時(shí)做出的坐標(biāo)網(wǎng)格變化圖表示，采用平模擠壓時(shí)其變化規(guī)律與此相類似。

（1）鑄錠斷面上的縱線在進(jìn)、出?？祝ù_切地說(shuō)為變形區(qū)壓縮錐）時(shí)，發(fā)生了方向相反的兩次彎曲。其彎曲的角度α由中心層向外層逐漸增加，即αc﹥?chǔ)羈﹥?chǔ)羇。這表明內(nèi)、外層金屬變形的不均勻性。分別連接進(jìn)口與出口縱線的折點(diǎn)可構(gòu)成兩個(gè)曲面，由這兩個(gè)曲面所包括的體積稱為變形區(qū)壓縮錐。金屬在此壓縮錐中受到徑向和周向的壓縮變形與軸向上的延伸變形。在擠壓過(guò)程中，隨著內(nèi)、外部條件的變化，變形區(qū)壓縮錐的形狀、大小也會(huì)發(fā)生一定的變化。

（2）在變形區(qū)壓縮錐中，橫線的中心部分超前，且越接近?？讖澢酱?。這表明中心部分的金屬質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大于外層部分金屬質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，且越接近模口流速越快。在不同的擠壓時(shí)期內(nèi)，在壓縮錐中同一部位上金屬的流速，隨著鑄錠長(zhǎng)度的減小而隨之逐漸增加。金屬內(nèi)、外流動(dòng)速度的這種差異是由鑄錠外層金屬在擠壓筒內(nèi)連續(xù)受到外摩擦作用和鑄錠內(nèi)、外部分因冷卻不一致而引起強(qiáng)度和塑性的不同以及?？仔螤钣绊懙慕Y(jié)果。

流動(dòng)的速度不同說(shuō)明金屬在變形區(qū)中的變形不均勻，這必然會(huì)在鋁型材制品上有所反映。擠出的棒材上的網(wǎng)格存在著畸變，中間的方格變成近似的矩形，外層的方格變成近似的平行四邊形。這表明外層金屬除了受到延伸變形外，還受到附加的剪切變形 γ。該附加的剪切變形量的變化由內(nèi)層向外層，由前端向后端逐漸拉回，即γN﹥?chǔ)?M， γ?﹥?chǔ)?? 。

棒材上彎曲的橫線頂部間距也不相等，由棒材的前端向后端逐漸增加，即Lk﹥Lk-1.這表明棒材中心層延伸變形由前端向后端逐漸增大。設(shè)Lo為原始方格子的邊長(zhǎng)，L?、L?、L?、……Lk為變形后中心格子的邊長(zhǎng)，則每個(gè)格子的延伸系數(shù)為：
μ?=L?/Lo，μ?=L?/Lo，……μk=Lk/Lo

從而得到μ?＜μ?＜μ?……＜μk。但是由于鋁型材制品的斷面積沿長(zhǎng)度上是不變的，故其外層的延伸變形只能是由型材制品的前端向后端逐漸減小，橫線的撓度由鋁型材制品的前端向后端增大。

鋁型材