擠壓力及其計(jì)算

1、 3.擠壓力擠壓力 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：擠壓力的概念，擠壓力計(jì)算擠壓力的概念，擠壓力計(jì)算式介紹，正確選擇擠壓力計(jì)算式及有關(guān)式介紹，正確選擇擠壓力計(jì)算式及有關(guān)參數(shù)，影響擠壓力的因素分析。參數(shù)，影響擠壓力的因素分析。 重點(diǎn)：重點(diǎn)：擠壓力計(jì)算。擠壓力計(jì)算。 難點(diǎn)：難點(diǎn)：擠壓力計(jì)算式中有關(guān)參數(shù)的確定。擠壓力計(jì)算式中有關(guān)參數(shù)的確定。 目的和要求：目的和要求：能夠根據(jù)擠壓方法、擠壓能夠根據(jù)擠壓方法、擠壓產(chǎn)品及擠壓過(guò)程金屬的變形流動(dòng)特點(diǎn)的產(chǎn)品及擠壓過(guò)程金屬的變形流動(dòng)特點(diǎn)的不同，正確選擇擠壓力計(jì)算式，并能夠不同，正確選擇擠壓力計(jì)算式，并能夠正確確定有關(guān)計(jì)算參數(shù)，從而較準(zhǔn)確的正確確定有關(guān)計(jì)算參數(shù)，從而較準(zhǔn)確的計(jì)

2、算不同擠壓條件下的擠壓力。計(jì)算不同擠壓條件下的擠壓力。 3.1擠壓力計(jì)算式分析擠壓力計(jì)算式分析 擠壓力擠壓力:擠壓過(guò)程中，通過(guò)擠壓桿和擠壓擠壓過(guò)程中，通過(guò)擠壓桿和擠壓墊作用在金屬坯料上的外力。墊作用在金屬坯料上的外力。 單位擠壓力單位擠壓力:擠壓墊片單位面積上承受的擠壓墊片單位面積上承受的擠壓力。擠壓力。 目前，用于計(jì)算各種條件下擠壓力的算目前，用于計(jì)算各種條件下擠壓力的算式有幾十個(gè)，歸納起來(lái)分為以下幾組：式有幾十個(gè)，歸納起來(lái)分為以下幾組： （1）借助塑性方程式求解應(yīng)力平衡微分）借助塑性方程式求解應(yīng)力平衡微分方程式所得的計(jì)算式；方程式所得的計(jì)算式； （2）利用滑移線法求解平衡方程式所得）利用滑

3、移線法求解平衡方程式所得的計(jì)算式；的計(jì)算式； （3）根據(jù)最小功原理和采用變分法所）根據(jù)最小功原理和采用變分法所建立起來(lái)的計(jì)算式；建立起來(lái)的計(jì)算式； （4）經(jīng)驗(yàn)式、簡(jiǎn)化式。）經(jīng)驗(yàn)式、簡(jiǎn)化式。 各計(jì)算式的計(jì)算精度除了與計(jì)算式的各計(jì)算式的計(jì)算精度除了與計(jì)算式的結(jié)構(gòu)合理性有關(guān)外，在很大程度上取決結(jié)構(gòu)合理性有關(guān)外，在很大程度上取決于計(jì)算式中各參數(shù)選擇的合理性與準(zhǔn)確于計(jì)算式中各參數(shù)選擇的合理性與準(zhǔn)確程度。在選擇時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：程度。在選擇時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： （1）適用條件；（）適用條件；（2）計(jì)算式本身建立的）計(jì)算式本身建立的理論基礎(chǔ)是否完善、合理，考慮的影響理論基礎(chǔ)是否完善、合理，考慮的影響因素是否全

4、面；（因素是否全面；（3）計(jì)算過(guò)程是否簡(jiǎn)便；）計(jì)算過(guò)程是否簡(jiǎn)便； （4）有關(guān)參數(shù)的確定是否困難。）有關(guān)參數(shù)的確定是否困難。 3.2 擠壓時(shí)的受力情況擠壓時(shí)的受力情況 擠壓時(shí)的受力情況如圖擠壓時(shí)的受力情況如圖3-1所示。所示。 圖圖3-1 擠壓時(shí)的受力情況擠壓時(shí)的受力情況 擠壓力組成：擠壓力組成： P =R錐錐 + T錐錐 + T筒筒 + T定定 + T墊墊 + Q + I R錐錐 使金屬產(chǎn)生塑性變形所需的力；使金屬產(chǎn)生塑性變形所需的力； T錐錐 壓縮錐側(cè)表面上的摩擦力；壓縮錐側(cè)表面上的摩擦力； T筒筒 擠壓筒壁和穿孔針表面的摩擦力；擠壓筒壁和穿孔針表面的摩擦力； T定定 模孔工作帶上的摩擦力；

5、?？坠ぷ鲙系哪Σ亮?； T墊墊 擠壓墊接觸表面上的摩擦力；擠壓墊接觸表面上的摩擦力； Q 作用在制品上的反壓力或牽引力；作用在制品上的反壓力或牽引力； I 擠壓速度變化引起的慣性力。擠壓速度變化引起的慣性力。 通常，擠壓墊對(duì)金屬流動(dòng)所產(chǎn)生的摩通常，擠壓墊對(duì)金屬流動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力只是在終了階段，當(dāng)后端難變形區(qū)擦力只是在終了階段，當(dāng)后端難變形區(qū)金屬進(jìn)入塑性變形區(qū)壓縮錐后，沿?cái)D壓金屬進(jìn)入塑性變形區(qū)壓縮錐后，沿?cái)D壓墊端面流動(dòng)時(shí)才起作用；牽引力的主要墊端面流動(dòng)時(shí)才起作用；牽引力的主要作用是防止制品偏離出料臺(tái)并可起到減作用是防止制品偏離出料臺(tái)并可起到減少其彎曲和扭擰，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擠壓力；在少其彎曲和扭擰，遠(yuǎn)遠(yuǎn)

6、小于擠壓力；在正常擠壓過(guò)程中，在擠壓溫度一定的情正常擠壓過(guò)程中，在擠壓溫度一定的情況下，擠壓速度的變化是比較平穩(wěn)且變況下，擠壓速度的變化是比較平穩(wěn)且變化化不大，所引起的慣性力是比較小的。不大，所引起的慣性力是比較小的。故后三項(xiàng)故后三項(xiàng)通?？梢圆挥每紤]。通?？梢圆挥每紤]。 3.3 影響擠壓力的主要因素影響擠壓力的主要因素 （1）金屬的變形抗力）金屬的變形抗力 擠壓力大小與金屬的變形抗力成正比。擠壓力大小與金屬的變形抗力成正比。 （2）錠坯狀態(tài)）錠坯狀態(tài) 錠坯組織性能均勻，擠壓力較?。唤?jīng)錠坯組織性能均勻，擠壓力較?。唤?jīng)過(guò)充分均勻化退火，可使不平衡共晶組過(guò)充分均勻化退火，可使不平衡共晶組織在基體中分

7、布均勻，過(guò)飽和固溶元素織在基體中分布均勻，過(guò)飽和固溶元素從固溶體中析出，消除鑄造應(yīng)力，提高從固溶體中析出，消除鑄造應(yīng)力，提高錠坯塑性，減小變形抗力，使擠壓力降錠坯塑性，減小變形抗力，使擠壓力降低。純鋁錠坯組織、均勻化退火時(shí)間及低。純鋁錠坯組織、均勻化退火時(shí)間及擠壓速度對(duì)擠壓力的影響見(jiàn)圖擠壓速度對(duì)擠壓力的影響見(jiàn)圖3-2。 圖圖3-2 純鋁錠坯組織、均勻化退火純鋁錠坯組織、均勻化退火 時(shí)間及擠壓速度對(duì)擠壓力的影響時(shí)間及擠壓速度對(duì)擠壓力的影響 （3）錠坯的規(guī)格及長(zhǎng)度）錠坯的規(guī)格及長(zhǎng)度 錠坯的規(guī)格對(duì)擠壓力的影響是通過(guò)摩錠坯的規(guī)格對(duì)擠壓力的影響是通過(guò)摩擦力產(chǎn)生作用的。錠坯的直徑越粗，擠擦力產(chǎn)生作用的。錠

8、坯的直徑越粗，擠壓力就越大；穿孔針直徑越粗，擠壓力壓力就越大；穿孔針直徑越粗，擠壓力也越大；錠坯越長(zhǎng)，擠壓力也越大。也越大；錠坯越長(zhǎng)，擠壓力也越大。 （4）變形程度（或擠壓比）變形程度（或擠壓比） 擠壓力大小與變形程度成正比，即隨擠壓力大小與變形程度成正比，即隨著變形程度增大，擠壓力成正比升高。著變形程度增大，擠壓力成正比升高。圖圖3-3是不同擠壓溫度下是不同擠壓溫度下6063鋁合金擠壓鋁合金擠壓力與擠壓比之間關(guān)系曲線。力與擠壓比之間關(guān)系曲線。 圖圖3-3 不同擠壓溫度下不同擠壓溫度下6063鋁合金鋁合金 擠壓力與擠壓比之間關(guān)系曲線擠壓力與擠壓比之間關(guān)系曲線 （5）變形溫度）變形溫度 變形溫度

9、對(duì)擠壓力的影響，是通過(guò)變變形溫度對(duì)擠壓力的影響，是通過(guò)變形抗力的大小反映出來(lái)的。一般來(lái)說(shuō)，形抗力的大小反映出來(lái)的。一般來(lái)說(shuō)，隨著變形溫度的升高，金屬的變形抗力隨著變形溫度的升高，金屬的變形抗力下降，擠壓力降低下降，擠壓力降低 。 （6）變形速度）變形速度 變形速度對(duì)擠壓力大小的影響，也是變形速度對(duì)擠壓力大小的影響，也是通過(guò)變形抗力的變化起作用的。如果無(wú)通過(guò)變形抗力的變化起作用的。如果無(wú)溫度、外摩擦條件的變化，擠壓力與擠溫度、外摩擦條件的變化，擠壓力與擠壓速度之間成線性關(guān)系，如圖壓速度之間成線性關(guān)系，如圖3-4所示。所示。 圖圖3-4 6063鋁合金擠壓力與鋁合金擠壓力與 擠壓速度的關(guān)系擠壓速度

10、的關(guān)系 （7）外摩擦條件的影響）外摩擦條件的影響 （8）模角）模角 模角對(duì)擠壓力的影響如圖模角對(duì)擠壓力的影響如圖3-5所示。隨所示。隨著模角增大，金屬進(jìn)入變形區(qū)壓縮錐所著模角增大，金屬進(jìn)入變形區(qū)壓縮錐所產(chǎn)生的附加彎曲變形增大，所需要消耗產(chǎn)生的附加彎曲變形增大，所需要消耗的金屬變形功增大；但模角增大又會(huì)使的金屬變形功增大；但模角增大又會(huì)使變形區(qū)壓縮錐縮短，降低了擠壓模錐面變形區(qū)壓縮錐縮短，降低了擠壓模錐面上的摩擦阻力，二者疊加的結(jié)果必然會(huì)上的摩擦阻力，二者疊加的結(jié)果必然會(huì)出現(xiàn)一出現(xiàn)一擠壓力最小值擠壓力最小值。這時(shí)。這時(shí)的模角的模角稱(chēng)為稱(chēng)為最佳模角最佳模角。一般情況下，當(dāng)。一般情況下，當(dāng)在在45

11、60范圍時(shí)擠壓力最小。范圍時(shí)擠壓力最小。 圖圖3-5 擠壓力分量與模角的關(guān)系擠壓力分量與模角的關(guān)系 （9）擠壓方式的影響擠壓方式的影響 反向擠壓比同等條件下正向擠壓在突反向擠壓比同等條件下正向擠壓在突破階段所需要的擠壓力低破階段所需要的擠壓力低30% 30% 40%40%；潤(rùn)滑穿孔針擠壓時(shí)作用在穿孔針上的摩潤(rùn)滑穿孔針擠壓時(shí)作用在穿孔針上的摩擦拉力約是同等條件下不潤(rùn)滑穿孔針的擦拉力約是同等條件下不潤(rùn)滑穿孔針的四分之一；隨動(dòng)針擠壓時(shí)作用在穿孔針?biāo)姆种?；隨動(dòng)針擠壓時(shí)作用在穿孔針上的摩擦拉力只出現(xiàn)在穿孔針運(yùn)動(dòng)速度上的摩擦拉力只出現(xiàn)在穿孔針運(yùn)動(dòng)速度與金屬流動(dòng)速度不一致的部位，故比固與金屬流動(dòng)速度不一致

12、的部位，故比固定針擠壓時(shí)的小。定針擠壓時(shí)的小。 3.4 擠壓力計(jì)算擠壓力計(jì)算 目前，廣泛使用的計(jì)算方法有三種：目前，廣泛使用的計(jì)算方法有三種：經(jīng)經(jīng)驗(yàn)算式；簡(jiǎn)化算式；驗(yàn)算式；簡(jiǎn)化算式；借助塑性方程式求借助塑性方程式求解應(yīng)力平衡微分方程式所得到的計(jì)算式，解應(yīng)力平衡微分方程式所得到的計(jì)算式，如如.皮爾林算式皮爾林算式。 3.4.1經(jīng)驗(yàn)算式經(jīng)驗(yàn)算式 （3-1） 式中式中 S S變形溫度下金屬靜態(tài)拉伸時(shí)變形溫度下金屬靜態(tài)拉伸時(shí) 的屈服應(yīng)力，的屈服應(yīng)力，MPaMPa； 摩擦系數(shù)，無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓取摩擦系數(shù)，無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓取 0.50.5，帶潤(rùn)滑熱擠壓取，帶潤(rùn)滑熱擠壓取0.20.2 0.250.25，冷擠壓取，冷

13、擠壓取0.10.10.150.15； D Dt t、d dz z擠壓筒、穿孔針直徑，擠壓筒、穿孔針直徑，mmmm； L Lt t錠坯填充后的長(zhǎng)度，錠坯填充后的長(zhǎng)度，mmmm； 擠壓比；擠壓比； a a 合金材質(zhì)修正系數(shù)，取合金材質(zhì)修正系數(shù)，取1.31.3 1.51.5，其中硬合金取下限，軟，其中硬合金取下限，軟 合金取上限；合金取上限； b b 制品斷面形狀修正系數(shù)，圓制品斷面形狀修正系數(shù)，圓 管材擠壓取管材擠壓取b b =1.0=1.0。 此經(jīng)驗(yàn)算式的最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、計(jì)算此經(jīng)驗(yàn)算式的最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、計(jì)算方便。存在的最方便。存在的最明顯問(wèn)題明顯問(wèn)題：一是沒(méi)有考：一是沒(méi)有考慮擠壓溫度、速度變化對(duì)

14、金屬變形抗力慮擠壓溫度、速度變化對(duì)金屬變形抗力的影響；二是對(duì)于只潤(rùn)滑穿孔針而不潤(rùn)的影響；二是對(duì)于只潤(rùn)滑穿孔針而不潤(rùn)滑擠壓筒的擠壓過(guò)程來(lái)說(shuō)，正確選擇摩滑擠壓筒的擠壓過(guò)程來(lái)說(shuō)，正確選擇摩擦系數(shù)存在一定困難。擦系數(shù)存在一定困難。 3.4.2簡(jiǎn)化算式簡(jiǎn)化算式 P P = =AA0 00 0lnln+ +0 0（D D + +d d）L L （3-23-2） 式中式中 p p 單位擠壓力，單位擠壓力，MPaMPa； A A0 0擠壓筒與穿孔針之間的環(huán)形擠壓筒與穿孔針之間的環(huán)形 面積，面積，cmcm2 2； 0 0與變形速度和溫度有關(guān)的變與變形速度和溫度有關(guān)的變 形抗力，形抗力，MPaMPa； 擠壓比；擠

15、壓比； 摩擦系數(shù)；摩擦系數(shù)； D D 擠壓筒直徑，擠壓筒直徑，cmcm； d d 穿孔針直徑，穿孔針直徑，cmcm； L L 填充后的錠坯長(zhǎng)度，填充后的錠坯長(zhǎng)度，cmcm； 修正系數(shù)，取修正系數(shù)，取=1.3=1.31.51.5， 其中硬合金取下限，軟合金其中硬合金取下限，軟合金 取上限。取上限。 該計(jì)算式的該計(jì)算式的主要難點(diǎn)主要難點(diǎn)是如何確定不同是如何確定不同擠壓溫度和應(yīng)變速度下金屬的真實(shí)變形擠壓溫度和應(yīng)變速度下金屬的真實(shí)變形抗力抗力0 0 , ,需要通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。需要通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。 在實(shí)際中，可以用一個(gè)應(yīng)變速度系數(shù)在實(shí)際中，可以用一個(gè)應(yīng)變速度系數(shù)CV來(lái)近似確定變形抗力：來(lái)近似

16、確定變形抗力： 0 = CVS （3-3） 式中的式中的S S是變形溫度下金屬靜態(tài)拉伸時(shí)是變形溫度下金屬靜態(tài)拉伸時(shí)的屈服應(yīng)力，的屈服應(yīng)力，MpaMpa。 應(yīng)變速度系數(shù)應(yīng)變速度系數(shù)CV可用圖可用圖3-6所示的變所示的變形抗力的應(yīng)變速度系數(shù)圖來(lái)確定，其中形抗力的應(yīng)變速度系數(shù)圖來(lái)確定，其中的橫坐標(biāo)為應(yīng)變速度。的橫坐標(biāo)為應(yīng)變速度。 圖圖3-6 變形抗力的應(yīng)變速度系數(shù)圖變形抗力的應(yīng)變速度系數(shù)圖 平均應(yīng)變速度：平均應(yīng)變速度： （3-4） 式中式中 e e 擠壓真實(shí)延伸應(yīng)變，擠壓真實(shí)延伸應(yīng)變，e e =ln =ln； t ts s 金屬質(zhì)點(diǎn)在變形區(qū)中停留時(shí)金屬質(zhì)點(diǎn)在變形區(qū)中停留時(shí) 間，間，s s。 （3-5

17、） Ff 擠壓制品的斷面積，擠壓制品的斷面積，mm2； Vf 制品流出?？椎乃俣?，制品流出?？椎乃俣?，mm/s。 （1 1）無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓）無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓 式（式（3-23-2）中摩擦系數(shù)）中摩擦系數(shù)=0.577=0.577。 （2 2）全潤(rùn)滑熱擠壓）全潤(rùn)滑熱擠壓 式（式（3-23-2）中取摩擦系數(shù)）中取摩擦系數(shù)=0.15=0.150.20.2。 （3 3）只潤(rùn)滑穿孔針擠壓）只潤(rùn)滑穿孔針擠壓 式（式（3-2）可變化成如下形式：）可變化成如下形式： P P = =AA0 00 0lnln+ +0 0（D D + +1 1d d）L L （3-63-6） 式中的式中的、1 1分別是變形金屬與擠壓筒分別

18、是變形金屬與擠壓筒和穿孔針之間的摩擦系數(shù)，其取值分別和穿孔針之間的摩擦系數(shù)，其取值分別按無(wú)潤(rùn)滑和全潤(rùn)滑擠壓的選取。按無(wú)潤(rùn)滑和全潤(rùn)滑擠壓的選取。 （4 4）反向擠壓）反向擠壓 式（式（3-2）可變化成如下形式：）可變化成如下形式： P P = =AA0 01 1lnln+ +1 1d Ld L （3-7） 式中的式中的1 1為反向擠壓時(shí)金屬的變形抗力。為反向擠壓時(shí)金屬的變形抗力。 反擠壓時(shí)金屬的變形抗力反擠壓時(shí)金屬的變形抗力1 1與正擠壓與正擠壓的不同，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。對(duì)的不同，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。對(duì)2A112A11、2A122A12兩種合金可按下式確定：兩種合金可按下式確定： 1-2A111-

19、2A11 = 126.8 = 126.8 0.155 0.155t t 1-2A121-2A12 = 121.5 = 121.5 0.124 0.124t t （3-83-8） 3.4.3.皮爾林算式皮爾林算式 皮爾林借助塑性方程式和力平衡方程皮爾林借助塑性方程式和力平衡方程式聯(lián)立求解的方法，建立了各種條件下式聯(lián)立求解的方法，建立了各種條件下的擠壓力計(jì)算式。的擠壓力計(jì)算式。 P = RS + Tt + Tzh + Tg (3-9) （1）實(shí)現(xiàn)塑性變形作用在擠壓墊上力實(shí)現(xiàn)塑性變形作用在擠壓墊上力R RS S用下式計(jì)算：用下式計(jì)算： R RS S = （3-103-10） （2 2）克服擠壓筒和穿

20、孔針上的摩擦力）克服擠壓筒和穿孔針上的摩擦力作用在擠壓墊上力作用在擠壓墊上力T Tt t 用下式計(jì)算：用下式計(jì)算： T Tt t = =（D0 +d1）（）（L0 hS）ft St （3-113-11） （3 3）克服變形區(qū)壓縮錐面上摩擦力作克服變形區(qū)壓縮錐面上摩擦力作用在擠壓墊上力用在擠壓墊上力T Tzhzh用下式計(jì)算：用下式計(jì)算： 圓柱式固定針擠壓時(shí)：圓柱式固定針擠壓時(shí)： T Tzhzh = = （3-123-12） 瓶式固定針擠壓時(shí)：瓶式固定針擠壓時(shí)： T Tzhzh= = （3-133-13）（4 4）克服模子工作帶摩擦力作用在擠壓墊克服模子工作帶摩擦力作用在擠壓墊上力上力T T g

21、g用下式計(jì)算：用下式計(jì)算： T T g g= = （3-143-14） 影響影響.皮爾林算式精度的主要因皮爾林算式精度的主要因素是素是真實(shí)變形抗力選擇存在一定困難真實(shí)變形抗力選擇存在一定困難，而且而且計(jì)算式中未考慮溫升和加工軟化等計(jì)算式中未考慮溫升和加工軟化等因素的影響。因素的影響。 （5 5）.皮爾林算式中的參數(shù)確定皮爾林算式中的參數(shù)確定 金屬的塑性剪切應(yīng)力金屬的塑性剪切應(yīng)力S A 變形區(qū)入口處塑性剪切應(yīng)力變形區(qū)入口處塑性剪切應(yīng)力Szh0 Szh0 = 0.5Kzh0 0.5S B 變形區(qū)出口處塑性剪切應(yīng)力變形區(qū)出口處塑性剪切應(yīng)力Szh1 Szh1 = CV Szh0 = 0.5 CVS C

22、 擠壓筒內(nèi)金屬塑性剪切應(yīng)力擠壓筒內(nèi)金屬塑性剪切應(yīng)力St 全潤(rùn)滑擠壓時(shí)：全潤(rùn)滑擠壓時(shí)：St = Szh0 無(wú)潤(rùn)滑擠壓時(shí)無(wú)潤(rùn)滑擠壓時(shí)：St = 1.5Szh0 摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)f 摩擦因素與擠壓溫度、速度條件下的摩擦因素與擠壓溫度、速度條件下的金屬變形抗力有關(guān)，需要通過(guò)大量實(shí)現(xiàn)金屬變形抗力有關(guān)，需要通過(guò)大量實(shí)現(xiàn)來(lái)確定。來(lái)確定。 5A02、2A11、2A12三種鋁合金無(wú)潤(rùn)三種鋁合金無(wú)潤(rùn)滑擠壓時(shí)的摩擦因素滑擠壓時(shí)的摩擦因素與擠壓溫度、速度與擠壓溫度、速度條件下的金屬變形抗力條件下的金屬變形抗力CVS的關(guān)系為：的關(guān)系為： 5A02 =2.1366 0.0353 C CV VS S 2A11 =1.538

23、0 0.0170 C CV VS S 2A12 =1.0470 0.0061 CVS （3-15） 根據(jù)對(duì)根據(jù)對(duì)2A12合金管材的擠壓實(shí)驗(yàn)，潤(rùn)合金管材的擠壓實(shí)驗(yàn)，潤(rùn)滑穿孔針擠壓時(shí)，作用在穿孔針上的摩滑穿孔針擠壓時(shí)，作用在穿孔針上的摩擦拉力大約是不潤(rùn)滑擠壓時(shí)的四分之一擦拉力大約是不潤(rùn)滑擠壓時(shí)的四分之一 。 目前，在尚缺乏其它牌號(hào)鋁合金及其目前，在尚缺乏其它牌號(hào)鋁合金及其他金屬材料實(shí)驗(yàn)資料的情況下，其摩擦他金屬材料實(shí)驗(yàn)資料的情況下，其摩擦因素可以按照下述方法近似確定：因素可以按照下述方法近似確定： A 擠壓筒、穿孔針和變形區(qū)內(nèi)的表面摩擠壓筒、穿孔針和變形區(qū)內(nèi)的表面摩擦因數(shù)擦因數(shù)ft和和fzh 帶潤(rùn)

24、滑熱擠壓時(shí)帶潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)：可取：可取ft = fzh =0.25； 無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)：可?。嚎扇t = fzh =1.0。 B ?？坠ぷ鲙П谀Σ烈驍?shù)?？坠ぷ鲙П谀Σ烈驍?shù)fg 帶潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)帶潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)：可?。嚎扇g =0.25； 無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)無(wú)潤(rùn)滑熱擠壓時(shí)：可?。嚎扇g =0.5。 3.5 穿孔力及穿孔針摩擦拉力計(jì)算穿孔力及穿孔針摩擦拉力計(jì)算 穿孔過(guò)程中針的受力情況如圖穿孔過(guò)程中針的受力情況如圖3-7所示。所示。 圖圖3-7 穿孔針受力情況穿孔針受力情況 3.5.1穿孔力計(jì)算穿孔力計(jì)算 （1）穿孔應(yīng)力）穿孔應(yīng)力 （3-16） （2）穿孔力）穿孔力 （3-17） （3 3）

25、溫度修正系數(shù)）溫度修正系數(shù) （3-183-18） 式中式中dZ 為穿孔針直徑，為穿孔針直徑，d為管材外徑，為管材外徑，Lt為填充后錠坯長(zhǎng)度，為填充后錠坯長(zhǎng)度，la為穿孔力達(dá)到最為穿孔力達(dá)到最大時(shí)的穿孔深度，大時(shí)的穿孔深度，Z為溫度修正系數(shù)，為溫度修正系數(shù)，T為錠與針的溫差，為錠與針的溫差，為金屬導(dǎo)熱率，為金屬導(dǎo)熱率，Dt為擠壓筒直徑。為擠壓筒直徑。 3.5.2穿孔針拉力計(jì)算穿孔針拉力計(jì)算 （1）填充擠壓階段穿孔針受力計(jì)算）填充擠壓階段穿孔針受力計(jì)算 用空心錠擠壓管材時(shí)，在鐓粗過(guò)程中穿用空心錠擠壓管材時(shí)，在鐓粗過(guò)程中穿孔針會(huì)受到彎曲應(yīng)力作用。作用在穿孔孔針會(huì)受到彎曲應(yīng)力作用。作用在穿孔針根部最大彎曲應(yīng)力針根部最大彎曲應(yīng)力W可用下式