铝型材挤压比的计算公式及开模设计时的合理选择

挤压比是铝型材挤压过程的一个重要工艺参数,通常在实践中.主要靠经验来确定挤压比的大小.试图通过成材率最高的原则来优化挤压比,得出一台挤压机的挤压力与适合的挤压比范围之间的定量关系,并以此来优化相关工艺参数。

【挤压比定义】

挤压比(extrusion ratio)是指挤压筒腔的横断面面积同挤压制品总横断面面积之比，也叫挤压系数。挤压比是挤压生产中用于表示金属变形量大小的参数，

挤压比:衡量此型材是否可以在该台挤压机挤压的重要参数之一。

【挤压比计算公式】

首先计算铝型材的截面积，然后用挤压筒的断面积除以铝型材的截面积就是挤压比了，也叫挤压系数。

挤压比计算公式：

挤压筒的面积/型材的截面积

用λ表示：λ=Ft/ΣF1

式中Ft:锭坯在挤压筒内填充后的横断面积，mm^2；

ΣF1:挤压制品的总横断面积，mm^2;

挤压时金属变形量的大小也可用变形程度ε表示：ε=λ-1

【举例说明】

例如：600T挤压机用直径90毫米的铸锭，挤压筒直径95毫米，挤压直径20毫米的型材。

挤压比=(1/4X3.14X95X95)÷(1/4X3.14X20X20)=22.6

挤压比太小，型材制品变形不充分，密度和表面质量不好，挤压比太大，模具变形太剧烈，挤压困难，型材尺寸难以保证，甚至造成堵模。理想值40-80

铝型材根据挤压比来确定采用多大挤压机

一般是根据铝型材载面图来确定挤压比，再来定采用铝大挤压机

挤压比同变形程度有如下关系：

(1)挤压比增大时，金属流出模孔的困难程度会增大，挤压力也增大；

(2)当其他条件相同时，挤压比增大，挤压时锭坯外层金属向模孔流动的阻力也增大，因此使内外部金属流动速度差增大，变形不均匀；

(3)但当挤压比增加到一定程度后，剪切变形深入到内部，变形开始向均匀方向转化。研究证明，当挤压变形程度ε达到85%～90%时，挤压金属流动均匀，制品内外层的力学性能也趋于均匀。

挤压比λ的选择与合金种类、挤压方法、产品性能、挤压机能力、挤压筒内径及锭坯长度等因素有关。如果λ值选用过大，挤压机会因挤压力过大而发生“闷车”，使挤压过程不能正常进行，甚至损坏工具，影响生产率。如果λ值选用过小，挤压设备的能力不能得到充分利用，也不利于获得组织和性能均匀的制品。

挤压比λ一般应满足下列要求：

一次挤压的棒、型材≥8～12

轧制、拉拔、锻造用毛坯≥5

二次挤压用毛坯不限。

挤压机的确定多数是按挤压比来计算，这也与铝材厂的要求也有关系，比如一个铝型材挤压比算下来只有5-10，这种情况设计都会要求铝材厂更换大机台来挤压产品，但是铝材厂对型材只有简单要求，要求模具厂不换压机进行设计。这时模具厂还是会做下去。有的厂6063的挤压比小于200.只要挤压比合适0.7的料可以挤压。

有一个合理系数Q=(A-B)A,一般在95%以上最合理。

【总结归纳】

综上所述：铝型材挤压比的计算及合理选择只能作为一般规律作为参考，具体实行得根据各个厂的信息进行模具设计和挤压生产，在挤压厂无法满足各个吨位的挤压机时，小机挤大料是家常便饭，所以根据挤压比来安排挤压机，只能做参考，不是最终结果，必须根据厂内的要求进行高要求，高精度的模具设计和加工。所以现在设计师们很多时候都是按型材厂指定的信息来设计生产模具。