鋁型材基本擠壓階段的金屬流動

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，其金屬流動的特點采用錐模擠壓時做出的坐標網(wǎng)格變化圖表示，采用平模擠壓時其變化規(guī)律與此相類似。

（1）鑄錠斷面上的縱線在進、出模孔（確切地說為變形區(qū)壓縮錐）時，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﹥αb﹥αa。這表明內(nèi)、外層金屬變形的不均勻性。分別連接進口與出口縱線的折點可構(gòu)成兩個曲面，由這兩個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)點的運動速度大于外層部分金屬質(zhì)點的運動速度，且越接近模口流速越快。在不同的擠壓時期內(nèi)，在壓縮錐中同一部位上金屬的流速，隨著鑄錠長度的減小而隨之逐漸增加。金屬內(nèi)、外流動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度和塑性的不同以及模孔形狀影響的結(jié)果。



流動的速度不同說明金屬在變形區(qū)中的變形不均勻，這必然會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﹥γ M，   γ?﹥γ ?  。

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，L?、L?、L?、……Lk為變形后中心格子的邊長，則每個格子的延伸系數(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。

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