铝型材基本挤压阶段的金属流动

发布日期：2016-08-05 00:00:00 作者：点击：0

在金属各部分的性质和温度均一、摩擦力小的比较理想的条件下，其金属流动的特点采用锥模挤压时做出的坐标网格变化图表示，采用平模挤压时其变化规律与此相类似。

（1）铸锭断面上的纵线在进、出模孔（确切地说为变形区压缩锥）时，发生了方向相反的两次弯曲。其弯曲的角度α由中心层向外层逐渐增加，即αc﹥αb﹥αa。这表明内、外层金属变形的不均匀性。分别连接进口与出口纵线的折点可构成两个曲面，由这两个曲面所包括的体积称为变形区压缩锥。金属在此压缩锥中受到径向和周向的压缩变形与轴向上的延伸变形。在挤压过程中，随着内、外部条件的变化，变形区压缩锥的形状、大小也会发生一定的变化。

（2）在变形区压缩锥中，横线的中心部分超前，且越接近模孔弯曲越大。这表明中心部分的金属质点的运动速度大于外层部分金属质点的运动速度，且越接近模口流速越快。在不同的挤压时期内，在压缩锥中同一部位上金属的流速，随着铸锭长度的减小而随之逐渐增加。金属内、外流动速度的这种差异是由铸锭外层金属在挤压筒内连续受到外摩擦作用和铸锭内、外部分因冷却不一致而引起强度和塑性的不同以及模孔形状影响的结果。

流动的速度不同说明金属在变形区中的变形不均匀，这必然会在铝型材制品上有所反映。挤出的棒材上的网格存在着畸变，中间的方格变成近似的矩形，外层的方格变成近似的平行四边形。这表明外层金属除了受到延伸变形外，还受到附加的剪切变形 γ。该附加的剪切变形量的变化由内层向外层，由前端向后端逐渐拉回，即γN﹥γ M， γ?﹥γ ? 。

棒材上弯曲的横线顶部间距也不相等，由棒材的前端向后端逐渐增加，即Lk﹥Lk-1.这表明棒材中心层延伸变形由前端向后端逐渐增大。设Lo为原始方格子的边长，L?、L?、L?、……Lk为变形后中心格子的边长，则每个格子的延伸系数为：
μ?=L?/Lo，μ?=L?/Lo，……μk=Lk/Lo

从而得到μ?＜μ?＜μ?……＜μk。但是由于铝型材制品的断面积沿长度上是不变的，故其外层的延伸变形只能是由型材制品的前端向后端逐渐减小，横线的挠度由铝型材制品的前端向后端增大。

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