型材擠壓的穩(wěn)定成形機理分析 船用鋁板
1.引言
鋁合金在擠壓成形過程中，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，各部分尺寸，形狀相差很大的制品時，這種流動不均勻性更會顯著增加。而且，在模具設計制造中，各部位流動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模孔速度不均勻引起的試模不合格，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，各個部位各個質(zhì)點的金屬流動速度均保持一致。而實際的情況是，金屬在擠出?？讜r，即使較簡單的型材也不可能各個質(zhì)點都獲得相同的流動速度。因此，必然存在一個速度差異范圍，當金屬擠出?？讜r，當各個質(zhì)點的擠出速度差異在這一個范圍之內(nèi)時，擠出的型材能夠穩(wěn)定成形。
2.穩(wěn)定成形機理分析
根據(jù)較基本的金屬塑性成形原理，金屬在塑性變形時，總是向著變形阻力較小的方向流動。因此，金屬的應力狀態(tài)是影響金屬流動變形的根本因素。在擠壓成形出材的過程中，常見的一些成形缺陷，如波浪、扭擰、側(cè)彎等，形成的根本原因是擠出的金屬的應力負載超過了保持其原來穩(wěn)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(zhuǎn)等變形。
對于擠出?？椎慕饘?，一般情況下，只受到模孔出口截面的約束作用，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，只需對從?？壮隹谝酝獾囊恍《芜M行考察。
以簡單的扁條型材為例，對擠出?？椎慕饘龠M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(wěn)定性的主要因素，構件中的拉應力往往不會引起系統(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有密切的關系。型材的壁厚t越大，型材壁面的寬度L越小時，對應壁面的穩(wěn)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、飛機焊接件、地鐵輕軌。