鋁材擠壓模具的利用 前提 及其破壞 緣由 闡明

在擠壓進(jìn)程 中，擠壓工、模具的工作前提 是十分沉重 的。跟著 擠壓產(chǎn)物 品種的增添 和規(guī)格年夜 型化、外形 復(fù)雜化、尺寸緊密化、材料高強(qiáng)化和 年夜 型的高比壓擠壓筒和新的擠壓方式 的賡續(xù) 泛起 ，擠壓工模具的工作前提 變得更加 卑劣 了，對(duì)它們的要求也愈來愈 高了。下面歸納綜合 地闡發(fā)一下鋁合金擠壓工模具的利用 前提 及其損壞緣由 ：

(1)承受長(zhǎng)時(shí)高溫感化 。在擠壓進(jìn)程 中，直接與高溫鑄錠接觸并介入 變形的擠壓對(duì)象 (擠壓筒、擠壓墊片、針后端、沖針等)和模具(模型 、模墊、針尖、舌模套、模支承等)的輪廓溫度有時(shí)局部可高達(dá)550℃以上。承受高溫感化 的時(shí)候 通常是 幾分鐘到幾十分鐘，對(duì) 擠壓速度慢的難變形鋁合金來講 ，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)以上。長(zhǎng)時(shí)候 的高溫感化 ，年夜 年夜 地惡化了金屬與對(duì)象 之間的磨擦 前提 ，下降 了工模具材料的強(qiáng)度，以致 于發(fā)生 塑性變形，加快 其破損。(2)承受長(zhǎng)時(shí)高壓感化 。表4—1—2列出了鋁合金擠壓成形時(shí)所需的最小單元 壓力。為了取得 分歧 的比壓以知足 分歧 合金和品種變形的要求，設(shè)計(jì)和制造了具有分歧 比壓的擠壓機(jī)和擠壓筒。表4—1—3列出了部份 擠壓筒的比壓。

表4—1—2鋁合金擠壓成形所需單元 壓力表

合金與品種

所需的最小單元 壓力/MPa

合金與品種

所需的最小單元 壓力/MPa

純鋁產(chǎn)物

鋁合金通俗 型、棒材

100～150

200～450

鋁合金壁板和空心型材

冷擠壓產(chǎn)物

450～l000

600～1200

表4—1—3部份 擠壓筒可能的比壓規(guī)模表

擠壓性能 力/MN

擠壓筒規(guī)格/mm

比壓/MPa

3.5

4

5

6

6.3

7.5

8

12

15

16.3

20

25

31.5

35

50

72

80

90

100

125

200

60、80、100

85、100

85、95、105

85、100、120、135

95、125、140

100、125、140

105、120、140

115、130、150

130～180

140～200

150、170、200

200、230、260

200～300

200～370

300～420

360～520

360～560

385～600

400～650

420～800

650～1100

1296、697、446

705、510

881、706、578

1057、764、530、419

889、514

955、611、487

924、708、510

1155、904、679

1130～590

1059～519

1132、882、637

796、602、471

1003～446

1145～325

708～361

708～340

786～325

825～318

796～301

903～249

603～210

(3)承受激冷激熱感化 。穿孔針、模型 和擠壓墊片等對(duì)象 ，工作時(shí)候 和非工作時(shí)候 的溫差，擠壓鋁合金時(shí)可達(dá)200～300℃以上。而在水冷模擠壓、穿孔擠壓時(shí)，工模具中的溫度梯度更年夜 ，轉(zhuǎn)變 更劇烈 。加上 ，工模具材料的傳熱能力較低，極可能 在工模具中發(fā)生 年夜 的熱應(yīng)力，使其工作前提 更加 惡化。在激冷激熱感化 下，工模具極易發(fā)生 微裂或熱委靡裂紋。

(4)承受頻頻 輪回 應(yīng)力感化 。在工作時(shí)候 ，工模具要承受很高的壓力，而在非工作時(shí)候 里則倏忽卸載，應(yīng)力下降到零，并且 ，有的對(duì)象 (如穿孔系統(tǒng)的對(duì)象 )在擠壓進(jìn)程 中有時(shí)受壓，有時(shí)受拉，是以 ，工模具部件中的應(yīng)力狀況 是極為 復(fù)雜和極不不亂 的。在這類 頻頻 輪回 ，拉壓交變的應(yīng)力感化 下，工模具極易發(fā)生 委靡損壞 。

(5)承受偏疼載荷和沖擊載荷感化 。在穿孔和擠壓時(shí)，迥殊在擠壓復(fù)雜斷面型材、空心型材、年夜 直徑小內(nèi)孔的厚壁管材時(shí)，工模具內(nèi)會(huì)發(fā)生 很年夜 的附加應(yīng)力，或引發(fā) 很高的應(yīng)力集中。在頎長(zhǎng) 件、薄壁空心件(照實(shí) 心和空心擠壓軸，穿孔針組件等)中，還會(huì)遭到 偏疼載荷、沖擊載荷、扭曲和橫向曲折 應(yīng)力的感化 。主應(yīng)力和這些附加應(yīng)力迭加，會(huì)構(gòu)成 很高的工作應(yīng)力。在這類 復(fù)合應(yīng)力的感化 下，工模具最易損失 其不亂 性、發(fā)生 曲折 、扭斷或折斷。

(6)承受高溫高壓下的高磨擦 感化 。鋁合金在擠壓時(shí)的首要 特點(diǎn)之一是極易與工模具輪廓發(fā)生 “粘結(jié)”感化 ，即在高溫高壓感化 下，合金中的V、Fe、Si等溶質(zhì)原子滲入到工模具輪廓層而發(fā)生 焊合感化 ，在與高溫金屬直接接觸的擠壓筒內(nèi)套、穿孔針和模型 等的輪廓粘附一層金屬。在高溫高壓感化 下，這些粘附的金屬層賡續(xù) 構(gòu)成 ，又賡續(xù) 被損壞 ，經(jīng)屢次 頻頻 磨損，而引發(fā) 工模具失效。

(7)承受局部應(yīng)力集中的感化 。因?yàn)?新產(chǎn)物 外形 對(duì)照 復(fù)雜，響應(yīng) 的模具和對(duì)象 (如扁擠壓筒、軸、舌模和平面分流組合模等)的外形 和布局也對(duì)照 復(fù)雜，因此 在高溫高壓下輕易 發(fā)生 局部的應(yīng)力集中，從而引發(fā) 局部變形或局部壓塌。

總之，在穿孔或擠壓時(shí)，工模具的工作前提 是十分卑劣 的，引發(fā) 其變形和損壞的身分 也是撲朔迷離 的。是以 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量 斟酌 各類 晦氣 身分 的影響，選擇公道 的布局，進(jìn)行靠得住 的強(qiáng)度校核，劃定 公道 的加工工藝和熱處置懲罰 工藝，選擇適合 的材料。