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(biāo)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(jìn)、出?？祝ù_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(jìn)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酱蟆＿@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?？诹魉僭娇?。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(qiáng)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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