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鋁型材擠壓模具的工作條件?
內(nèi)容來源:天津艾普斯工業(yè)鋁型材股份有限公司    作者:APAS    發(fā)布日期:2022-03-28 09:03    閱讀次數(shù):1425 次 點(diǎn)擊收藏

(1)承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用

鋁型材熱擠壓是在高溫下進(jìn)行的,模具直接與高溫鑄錠接觸,擠壓工具和模具的表面溫度有時(shí)局部可高達(dá)550℃以上;承受高溫作用的時(shí)間一般為幾分鐘到幾十分鐘,對(duì)于擠壓速度慢的難變形的鋁型材來說,有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)以上;長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用,大大地惡化了型材與工具之間的摩擦條件,降低了工模具材料的強(qiáng)度,以至于產(chǎn)生塑性變形,加速破損;

 

(2)承受長(zhǎng)時(shí)間的高壓作用

鋁型材擠壓過程中,型材和工具都需要承受很高的壓力;表1列出了鋁型材擠壓成形時(shí)所需的最小比壓;為了滿足不同合金和品種變形的要求,即不同的比壓,設(shè)計(jì)和制造了具有不同比壓的擠壓機(jī)和擠壓筒;表2列出了部分?jǐn)D壓筒的比壓;


鋁型材擠壓成形所需單位壓力
合金與品種
所需的最小單位壓力/MPa
合金與品種
所需的最小單位壓力/MPa
純鋁產(chǎn)品
100~150
鋁合金壁板和空心鋁型材
450~1000
鋁合金普通型材、棒材
200~450
冷擠壓型材
600~1200

鋁型材擠壓成形所需單位壓力)



部分?jǐn)D壓筒的比壓
擠壓機(jī)能力/MN
擠壓筒規(guī)格/mm
比壓/MPa
3.5
60、80、100
1296、697、446
4
85、100
705、510
5
60、85、95
1769、881、706
6
85、100、120、135
1057、764、530、419
6.3
75、85、95
1426、1110、889
7.5
85、95
1322、1059
8
85、95、110
1410、1129、842
12
95、115、130
1693、1155、904
15
130~250
1130~305
16.3
140~200
1059~519
20
150、170、200
1132、882、637
25
200、250、300
796、509、354
31.5
20~355
1003~318
35
200~420
1145~253
50
300~500
708~255
72
360~600
708~255
80
360~650
786~241
90
385~720
825~236
125
420~800
903~249
200
650~1100
603~210

部分?jǐn)D壓筒的比壓)

(3)承受急冷急熱作用

穿孔針、模具和擠壓墊片等工具,工作時(shí)間和非工作時(shí)間的溫差,鋁型材擠壓時(shí)可達(dá)200~300℃,而在水冷漠?dāng)D壓、穿孔擠壓時(shí),工模具中的溫度梯度更大,變化更激烈;加之,工模具材料的傳熱能力較低,很可能在工模具中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,使其工作條件更為惡化;在急冷急熱作用下,工模具極易產(chǎn)生微裂或熱疲勞裂紋;

 

4)承受反復(fù)循環(huán)應(yīng)力作用

鋁型材擠壓過程本身就是一個(gè)周期性的間歇式操作過程;在工作時(shí)間,工模具要承受很高的壓力,而在非工作時(shí)間里則突然卸載,應(yīng)力下降到零;而且,有的工具(如穿孔系統(tǒng)的工具)在擠壓過程中有時(shí)受壓,有時(shí)受拉;因此,工模具部件中的應(yīng)力狀態(tài)是極其復(fù)雜和極不穩(wěn)定的;在這種反復(fù)循環(huán),拉壓交變的應(yīng)力作用下,工模具極易產(chǎn)生疲勞破壞;

 

(5)承受偏心載荷和沖擊載荷作用

在穿孔和擠壓時(shí),工模具內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力,或引起很高的應(yīng)力集中;在細(xì)長(zhǎng)件、薄壁空心鋁型材中,還會(huì)受到偏心載荷、沖擊載荷、扭曲和橫向彎曲應(yīng)力的作用;主應(yīng)力和這些附加應(yīng)力疊加,會(huì)形成很高的工作應(yīng)力;在這種復(fù)合應(yīng)力的作用下,工模具最易喪失其穩(wěn)定性、產(chǎn)生彎曲、扭斷或折斷;

 

(6)承受高溫高壓下的高摩擦作用

鋁型材擠壓時(shí)的主要特點(diǎn)之一是極易與工模具表面產(chǎn)生黏結(jié)作用,在高溫高壓作用下,這些黏附的型材層不斷形成,又不斷被破壞,經(jīng)多次反復(fù)磨損,而引起工模具失效;

 

(7)承受局部應(yīng)力集中的作用;

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