鋁型材端面設計的注意事項
生產(chǎn)鋁型材的方法有擠壓、軋制和鑄造等,其中擠壓加工法是鋁型材生產(chǎn)廠家采用最多的一種方法,它具有節(jié)能、簡單、靈活等多方面的特點,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)很重要的地位。由于鋁型材的斷面形狀多種多樣,特別是需要開模的異型材,對型材進行擠壓時,要根據(jù)型材的斷面大小來進行斷面設計,在設計時需要充分考慮幾個方面的要素。
斷面大小:
鋁型材的斷面大小主要用外接圓來衡量,通常來說,外接圓越大,所需要的擠壓力就越大,斷面大小與擠壓筒的直徑有關,擠壓筒的直徑通常要比外接圓大25-50mm,打個比方,一個直徑為200mm的擠壓筒,最大外接圓直徑為150mm,所以鋁型材的斷面大小以外接圓的大小來決定。
斷面形狀:
除了鋁型材斷面的大小尺寸在不斷變化,斷面形狀也日漸復雜化,根據(jù)型材的斷面形狀來劃分,可以分為三大類:實心型材、空心型材和半空心型材:
實心型材:指一般的L形/U形型材;
空心型材:可分為以下三種類型:
①空心部分是圓形的,直徑或內(nèi)徑較小,外徑可以對稱也可以不對稱;
②外接圓直徑在130mm以下,中心有一個非圓形(梯形或橢圓形)的空心部分,;
③型材的壁厚均勻,中心部分是空心的,中心斷面形狀可以是長方形、正方形、橢圓形等多種孔型;
半空心型材:也可以分為以下三種類型:
①實心部分包著空心部分,包裹部分為型材的壁厚尺寸,四周并未完全連接成整體,從中心線的開口處來看,型材的二邊是對稱的;
②外實心,內(nèi)空心,型材的壁厚一致,從中心開口處看二邊是不對稱的形狀;
③外實心,內(nèi)空心,型材的壁厚不均勻,從中心開口處看二邊可對稱也可不對稱。
在鋁型材斷面設計時,除了考慮復雜的斷面形狀以外,還要考慮到型材的斷面周長與斷面面積的比例,這個比值表示鋁型材擠壓的難易程度,周長與面積的比值越大,說明該型材的擠壓難度越大,在設計時要考慮周全。
鋁型材擠壓系數(shù):
為了提高擠壓質(zhì)量,要求鋁型材具有一定的變形量,又易于擠壓,所以要選擇一個合理的擠壓系數(shù),不同的鋁合金型材擠壓系數(shù)是不同的,6063鋁型材的擠壓系數(shù)為200,純鋁的擠壓系數(shù)更高,擠壓系數(shù)也可以用變形率來表示,變形率達95%以上才是合理的,用下列式子表示:
ε=A?-A?/A?=λ-1/λ*100%
其中,ε表示變形率;
A?表示鑄錠斷面面積(擠壓筒斷面面積);
A?表示型材的斷面面積。
鋁型材壁厚:
鋁型材的擠壓難度與型材的壁厚有直接的關系,與外接圓直徑和斷面形狀也有關系,一般情況下,外接圓尺寸越大,型材的壁厚就要設計得越大,越難以擠壓的型材,寬厚比和擠壓系數(shù)就要求越小,否則就會影響擠壓質(zhì)量。
型材的寬厚比值小于30時比較容易擠壓,當寬厚比大于50時,擠壓系數(shù)相對較難,而當寬厚比大于100時,就屬于特別難以擠壓的型材了,要采用高難度的特殊擠壓方法和設備,才能達到擠壓效果。
總之,鋁型材在斷面設計時要考慮到斷面大小、形狀、擠壓系數(shù)和型材的壁厚大小,這些因素直接關系到擠壓時的難易程度,斷面形狀尺寸越大、壁厚越大的型材,擠壓的難度越高,標準的型材比寬厚比大和多孔的型材更容易擠壓。