型材擠壓的穩(wěn)定成形機(jī)理分析 船用鋁板
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(dāng)擠壓形狀不對(duì)稱，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)顯著增加。而且，在模具設(shè)計(jì)制造中，各部位流動(dòng)速度的差異不可能完全的消除或調(diào)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缓细瘢窃斐稍嚹２缓细竦闹饕蛑。為了消除以上這些缺陷，較理想的結(jié)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(dāng)金屬擠出？讜r(shí)，當(dāng)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的擠出速度差異在這一個(gè)范圍之內(nèi)時(shí)，擠出的型材能夠穩(wěn)定成形。
2.穩(wěn)定成形機(jī)理分析
根據(jù)較基本的金屬塑性成形原理，金屬在塑性變形時(shí)，總是向著變形阻力較小的方向流動(dòng)。因此，金屬的應(yīng)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(cè)彎等，形成的根本原因是擠出的金屬的應(yīng)力負(fù)載超過(guò)了保持其原來(lái)穩(wěn)定狀態(tài)的臨界應(yīng)力，從而使擠出金屬發(fā)生彎曲、皺曲、扭轉(zhuǎn)等變形。
對(duì)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)。而在離模孔出口足夠遠(yuǎn)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(wěn)定性，只需對(duì)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(duì)擠出模孔的金屬進(jìn)行受力分析。對(duì)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(yīng)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(jié)論
(1)結(jié)構(gòu)中的壓應(yīng)力是影響構(gòu)件穩(wěn)定性的主要因素，構(gòu)件中的拉應(yīng)力往往不會(huì)引起系統(tǒng)的失穩(wěn)、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(duì)應(yīng)壁面的穩(wěn)定臨界載荷越大。
5083船用鋁板作船板優(yōu)勢(shì)
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強(qiáng)度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽(yáng)極化處理后表面美觀。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(qiáng)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、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌。