工業(yè)鋁型材擠壓過程中的溫度變化

工業(yè)鋁型材擠壓溫度和擠壓速度是擠壓過程中的兩個基本參數(shù)。塑性變形區(qū)的溫度必須與金屬塑性最好的溫度范圍相適應(yīng)。

塑性變形區(qū)的溫度取決于坯料和工具的加熱溫度、變形熱以及被周圍介質(zhì)所吸收的熱量。工業(yè)鋁型材擠壓速度或金屬流動速度越大，被周圍介質(zhì)吸收的熱量就越少，則塑性變形區(qū)的溫度就越高，反之亦然。在一定的變形程度下，或者是選擇合適的預(yù)熱溫度，或者是選擇合適的變形速度，都可以使塑性變形區(qū)的溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)變形速度較小時，必須提高預(yù)熱溫度。而變形速度較大時，則必須降低預(yù)熱溫度。因此，利用“錐形”加熱和冷卻模具的方法可獲得較高的擠壓速度。

隨著擠壓條件的變化，擠壓過程中的擠壓溫度和擠壓速度是不斷變化的。

在擠壓工業(yè)鋁型材時，擠壓溫度較低（400-500℃），擠壓速度很慢（低于25mm/s），而且型材的導(dǎo)熱性很高，所以在計算塑變區(qū)的溫度場時必須考慮由擠壓金屬的熱傳導(dǎo)和金屬與擠壓工具之間的熱交換而引起的溫度變化。



為了計算擠壓時的溫升，蘇聯(lián)學(xué)者斯捷尼爾提出了以下公式：

Δt=APo/cργ-Δto｛1-exp[-8b1/庚號下π（b1+b2）庚號下（η/Pe]｝
式中Δt---擠壓時的溫升，℃；
     A----熱功當(dāng)量；
     Po---在塑變區(qū)中計算溫度變化斷面上的單位擠壓力；
     c---擠壓金屬的比熱容；
     ρ--- 擠壓金屬的密度； 
    Δto---毛坯和擠壓筒的初始溫度差，℃；
    b1，b2---分別為擠壓筒和毛坯金屬的蓄熱系數(shù)；
   γ---取決于Pe和η值的系數(shù)
   η---擠壓軸行程長度與擠壓筒內(nèi)徑的比例，η=h/D；
   Pe---彼克列準(zhǔn)數(shù)，Pe=v.D/a；
   v---擠壓速度，mm/s；
   D---擠壓筒內(nèi)徑，mm；
   h---擠壓軸行程長度，mm；
   a---熱擴散率，m2/s。

把擠壓金屬和工具材料的熱力學(xué)物理常數(shù)值代入式中，可大大簡化計算過程。

         Δt=3.5×10﹣6·Poγ-Δto(1-e1.6庚號下η/Pe）

在工業(yè)鋁型材擠壓過程中的溫升對工具的溫度和擠壓力的大小都有一定的影響，因此，在設(shè)計和使用擠壓工模具時均應(yīng)充分考慮這一因素。

查看更多有關(guān)工業(yè)鋁型材原創(chuàng)內(nèi)容請點擊：http://www.lingifts.com