铝材挤压模具的利用 前提 及其破坏 缘由 阐明

在挤压进程 中，挤压工、模具的工作前提 是十分沉重 的。跟着 挤压产物 品种的增添 和规格年夜 型化、外形 复杂化、尺寸紧密化、材料高强化和 年夜 型的高比压挤压筒和新的挤压方式 的赓续 泛起 ，挤压工模具的工作前提 变得更加 卑劣 了，对它们的要求也愈来愈 高了。下面归纳综合 地阐发一下铝合金挤压工模具的利用 前提 及其损坏缘由 ：

(1)承受长时高温感化 。在挤压进程 中，直接与高温铸锭接触并介入 变形的挤压对象 (挤压筒、挤压垫片、针后端、冲针等)和模具(模型 、模垫、针尖、舌模套、模支承等)的轮廓温度有时局部可高达550℃以上。承受高温感化 的时候 通常是 几分钟到几十分钟，对 挤压速度慢的难变形铝合金来讲 ，有时长达数小时以上。长时候 的高温感化 ，年夜 年夜 地恶化了金属与对象 之间的磨擦 前提 ，下降 了工模具材料的强度，以致 于发生 塑性变形，加快 其破损。(2)承受长时高压感化 。表4—1—2列出了铝合金挤压成形时所需的最小单元 压力。为了取得 分歧 的比压以知足 分歧 合金和品种变形的要求，设计和制造了具有分歧 比压的挤压机和挤压筒。表4—1—3列出了部份 挤压筒的比压。

表4—1—2铝合金挤压成形所需单元 压力表

合金与品种

所需的最小单元 压力/MPa

合金与品种

所需的最小单元 压力/MPa

纯铝产物

铝合金通俗 型、棒材

100～150

200～450

铝合金壁板和空心型材

冷挤压产物

450～l000

600～1200

表4—1—3部份 挤压筒可能的比压规模表

挤压性能 力/MN

挤压筒规格/mm

比压/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)承受激冷激热感化 。穿孔针、模型 和挤压垫片等对象 ，工作时候 和非工作时候 的温差，挤压铝合金时可达200～300℃以上。而在水冷模挤压、穿孔挤压时，工模具中的温度梯度更年夜 ，转变 更剧烈 。加上 ，工模具材料的传热能力较低，极可能 在工模具中发生 年夜 的热应力，使其工作前提 更加 恶化。在激冷激热感化 下，工模具极易发生 微裂或热委靡裂纹。

(4)承受频频 轮回 应力感化 。在工作时候 ，工模具要承受很高的压力，而在非工作时候 里则倏忽卸载，应力下降到零，并且 ，有的对象 (如穿孔系统的对象 )在挤压进程 中有时受压，有时受拉，是以 ，工模具部件中的应力状况 是极为 复杂和极不不乱 的。在这类 频频 轮回 ，拉压交变的应力感化 下，工模具极易发生 委靡损坏 。

(5)承受偏疼载荷和冲击载荷感化 。在穿孔和挤压时，迥殊在挤压复杂断面型材、空心型材、年夜 直径小内孔的厚壁管材时，工模具内会发生 很年夜 的附加应力，或引发 很高的应力集中。在颀长 件、薄壁空心件(照实 心和空心挤压轴，穿孔针组件等)中，还会遭到 偏疼载荷、冲击载荷、扭曲和横向曲折 应力的感化 。主应力和这些附加应力迭加，会构成 很高的工作应力。在这类 复合应力的感化 下，工模具最易损失 其不乱 性、发生 曲折 、扭断或折断。

(6)承受高温高压下的高磨擦 感化 。铝合金在挤压时的首要 特点之一是极易与工模具轮廓发生 “粘结”感化 ，即在高温高压感化 下，合金中的V、Fe、Si等溶质原子渗入到工模具轮廓层而发生 焊合感化 ，在与高温金属直接接触的挤压筒内套、穿孔针和模型 等的轮廓粘附一层金属。在高温高压感化 下，这些粘附的金属层赓续 构成 ，又赓续 被损坏 ，经屡次 频频 磨损，而引发 工模具失效。

(7)承受局部应力集中的感化 。因为 新产物 外形 对照 复杂，响应 的模具和对象 (如扁挤压筒、轴、舌模和平面分流组合模等)的外形 和布局也对照 复杂，因此 在高温高压下轻易 发生 局部的应力集中，从而引发 局部变形或局部压塌。

总之，在穿孔或挤压时，工模具的工作前提 是十分卑劣 的，引发 其变形和损坏的身分 也是扑朔迷离 的。是以 ，在设计时应尽量 斟酌 各类 晦气 身分 的影响，选择公道 的布局，进行靠得住 的强度校核，划定 公道 的加工工艺和热处置惩罚 工艺，选择适合 的材料。