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型材擠壓的穩定成形機理分析 船用鋁板
發(fā)布時(shí)間：2021-08-16
1.引言
鋁合金在擠壓成形過(guò)程中，由于受到擠壓筒壁、模具端面、分流孔、焊合腔、工作帶表面等部位的劇烈摩擦，各位置的流速是極不均勻的。當擠壓形狀不對稱(chēng)，各部分尺寸，形狀相差很大的制品時(shí)，這種流動(dòng)不均勻性更會(huì )顯著(zhù)增加。而且，在模具設計制造中，各部位流動(dòng)速度的差異不可能完全的消除或調整。因此，擠壓成形中，不能避免的會(huì )產(chǎn)生各種成形缺陷，如扭擰、彎曲、波浪、裂紋等。擠壓模具在使用中，型材不成形、波浪、彎曲等由于金屬擠出�？姿俣炔痪鶆蛞鸬脑嚹２缓细�，是造成試模不合格的主要原因之一。為了消除以上這些缺陷，較理想的結果就是金屬在擠出�？讜r(shí)，各個(gè)部位各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的金屬流動(dòng)速度均保持一致。而實(shí)際的情況是，金屬在擠出�？讜r(shí)，即使較簡(jiǎn)單的型材也不可能各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都獲得相同的流動(dòng)速度。因此，必然存在一個(gè)速度差異范圍，當金屬擠出�？讜r(shí)，當各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的擠出速度差異在這一個(gè)范圍之內時(shí)，擠出的型材能夠穩定成形。
2.穩定成形機理分析
根據較基本的金屬塑性成形原理，金屬在塑性變形時(shí)，總是向著(zhù)變形阻力較小的方向流動(dòng)。因此，金屬的應力狀態(tài)是影響金屬流動(dòng)變形的根本因素。在擠壓成形出材的過(guò)程中，常見(jiàn)的一些成形缺陷，如波浪、扭擰、側彎等，形成的根本原因是擠出的金屬的應力負載超過(guò)了保持其原來(lái)穩定狀態(tài)的臨界應力，從而使擠出金屬發(fā)生彎曲、皺曲、扭轉等變形。
對于擠出�？椎慕饘�，一般情況下，只受到�？壮隹诮孛娴募s束作用，在其它方向、位置上均處于自由狀態(tài)。而在離�？壮隹谧銐蜻h的位置，金屬的塑性成形已經(jīng)完成，因此，考察擠壓成形出材的穩定性，只需對從�？壮隹谝酝獾囊恍《芜M(jìn)行考察。
以簡(jiǎn)單的扁條型材為例，對擠出�？椎慕饘龠M(jìn)行受力分析。對于擠壓成形的鋁型材而言，型材的壁厚相比各型材壁面一般較小，可看作為薄板。
若金屬擠出�？赘魑恢玫妮S向速度完全一致，則擠出部分的金屬各部位的流動(dòng)應力相等，金屬不發(fā)生變形。
若金屬擠出�？赘魑恢玫乃俣炔煌耆嗟�。
3.結論
(1)結構中的壓應力是影響構件穩定性的主要因素，構件中的拉應力往往不會(huì )引起系統的失穩、皺曲。
鋁合金在擠壓成形過(guò)程中，由于受到擠壓筒壁、模具端面、分流孔、焊合腔、工作帶表面等部位的劇烈摩擦，各位置的流速是極不均勻的。當擠壓形狀不對稱(chēng)，各部分尺寸，形狀相差很大的制品時(shí)，這種流動(dòng)不均勻性更會(huì )顯著(zhù)增加。而且，在模具設計制造中，各部位流動(dòng)速度的差異不可能完全的消除或調整。因此，擠壓成形中，不能避免的會(huì )產(chǎn)生各種成形缺陷，如扭擰、彎曲、波浪、裂紋等。擠壓模具在使用中，型材不成形、波浪、彎曲等由于金屬擠出�？姿俣炔痪鶆蛞鸬脑嚹２缓细�，是造成試模不合格的主要原因之一。為了消除以上這些缺陷，較理想的結果就是金屬在擠出�？讜r(shí)，各個(gè)部位各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的金屬流動(dòng)速度均保持一致。而實(shí)際的情況是，金屬在擠出�？讜r(shí)，即使較簡(jiǎn)單的型材也不可能各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都獲得相同的流動(dòng)速度。因此，必然存在一個(gè)速度差異范圍，當金屬擠出�？讜r(shí)，當各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的擠出速度差異在這一個(gè)范圍之內時(shí)，擠出的型材能夠穩定成形。
2.穩定成形機理分析
根據較基本的金屬塑性成形原理，金屬在塑性變形時(shí)，總是向著(zhù)變形阻力較小的方向流動(dòng)。因此，金屬的應力狀態(tài)是影響金屬流動(dòng)變形的根本因素。在擠壓成形出材的過(guò)程中，常見(jiàn)的一些成形缺陷，如波浪、扭擰、側彎等，形成的根本原因是擠出的金屬的應力負載超過(guò)了保持其原來(lái)穩定狀態(tài)的臨界應力，從而使擠出金屬發(fā)生彎曲、皺曲、扭轉等變形。
對于擠出�？椎慕饘�，一般情況下，只受到�？壮隹诮孛娴募s束作用，在其它方向、位置上均處于自由狀態(tài)。而在離�？壮隹谧銐蜻h的位置，金屬的塑性成形已經(jīng)完成，因此，考察擠壓成形出材的穩定性，只需對從�？壮隹谝酝獾囊恍《芜M(jìn)行考察。
以簡(jiǎn)單的扁條型材為例，對擠出�？椎慕饘龠M(jìn)行受力分析。對于擠壓成形的鋁型材而言，型材的壁厚相比各型材壁面一般較小，可看作為薄板。
若金屬擠出�？赘魑恢玫妮S向速度完全一致，則擠出部分的金屬各部位的流動(dòng)應力相等，金屬不發(fā)生變形。
若金屬擠出�？赘魑恢玫乃俣炔煌耆嗟�。
3.結論
(1)結構中的壓應力是影響構件穩定性的主要因素，構件中的拉應力往往不會(huì )引起系統的失穩、皺曲。
(2)型材薄板的屈曲與型材的壁厚t、型材壁面的寬度L有密切的關(guān)系。型材的壁厚t越大，型材壁面的寬度L越小時(shí)，對應壁面的穩定臨界載荷越大。
5083船用鋁板作船板優(yōu)勢
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽(yáng)極化處理后表面美觀(guān)。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車(chē)、飛機焊接件、地鐵輕軌。
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