鋁管材制品尺寸超差

鋁管材尺寸超差的問題比較復(fù)雜，除了內(nèi)徑、外徑超差，還有壁厚不均引起超差以及圓度超差。外徑超差與棒材產(chǎn)生超差的原因相似，內(nèi)徑超差則除擠壓溫度、擠壓速度引起外，還可能與擠壓針尖有關(guān)。針尖直徑大、管材內(nèi)徑大；針尖直徑小，內(nèi)徑小。鋁管材的圓度，很自然和模孔與針尖的圓度有關(guān)。這些偏差都可能發(fā)生，但鋁管材生產(chǎn)中，最常見的，也是最難處理的是壁厚偏差。在討論壁厚偏差之前先介紹一個(gè)偏心度的概念，即由于鋁管材壁厚不均勻，引起外圓（外徑所決定的圓）和內(nèi)圓（內(nèi)徑所決定的圓）的圓心不重合產(chǎn)生一定的偏離稱偏心。其偏心的程度偏心率Y，按下式計(jì)算：

                        Y=（Smax-Smin）/（Smax+Smin）*100%

式中，Smax ---最大壁厚； 
      Smin ---最小壁厚。

引起壁厚不均的因素很多，歸納起來，大體有如下幾種情況。

A  設(shè)備因素引起偏心

生產(chǎn)鋁管材，欲使壁存偏差合格，擠壓時(shí)，擠壓筒的中心、擠壓軸與安裝擠壓針的中心和擠壓模孔中心必須對(duì)中，處在一條直線上。如果設(shè)備本身具有自動(dòng)對(duì)中裝置，在擠壓過程中能自動(dòng)打中位置，即為減少壁厚偏差，減小偏心度提供了必要的基礎(chǔ)條件。若三個(gè)中心不在一條直線上，偏離越大，則生產(chǎn)的管材壁厚偏差越大，偏心度越大。

B 鑄錠因素引起偏心

鑄錠壁厚偏差和鑄錠端切斜度對(duì)鋁管材壁厚偏差有著極其重要的影響。如果設(shè)備三中心處于一條直線上，或者說基本上在一條直線上，對(duì)?250mm的鑄錠，當(dāng)其壁厚差小于0.5mm時(shí)，擠壓的鋁管材基本都能滿足偏心度不大于±5%的要求，見表8-1。

                        表8-1 鑄錠偏差實(shí)測(cè)值與鋁管材偏心度

鑄錠直徑      鑄錠偏差（Smax-Smin）/mm               鋁管偏心度（Smax-Smin）/（Smax+Smin）/%
  /mm            頭端         尾端                    頭端                尾端
254              0.30         0.75                    0.5                  3.7
254              0.45         0.30                    1.2                  3.3
254              0.50         0.35                    4.2                  1.6
254              0.10         1.25                    6.8                  3.6
254              0.50         0.75                    4.9                  0.4
254              0.30         0.70                    1.0                  1.8
254              2.20         1.10                    9.9                  1.6
254              1.40         4.60                    6.2                  1.9

由表看出，鋁管材偏心度與鑄錠偏心不是一種簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，其原因是鑄錠切斜度對(duì)制品偏心有著重要影響。一般地說，鑄錠切斜大于3mm時(shí)，鋁管材偏心度大于8%，但也不是絕對(duì)的，也不呈線性關(guān)系。

影響鋁管材壁厚偏差是由多種因素綜合作用的結(jié)果。鑄錠偏心影響到錠坯鐓粗后的偏心。從而使擠壓針偏離中心位置，增大鋁管材的偏心度；一般隨著擠壓過程的進(jìn)行，擠壓針在鑄錠中的長(zhǎng)度越來越短，因此因鑄錠偏心使擠壓針受到的力偶越來越小，由于彈性作用，擠壓針逐漸恢復(fù)其自然狀態(tài)，越來越對(duì)中中心位置，所以在鑄錠偏心前后一致的情況下，鋁管材偏心越來越小。

鑄錠切斜對(duì)鋁管材偏心同樣產(chǎn)生重要影響。切斜度越大，越影響鑄錠變形的不均勻性。先按觸擠壓墊和模子的部分先被鐓粗并充滿擠壓筒與擠壓針之間的空間，可能使擠壓針受擠壓而偏離中心位置，使鋁管材產(chǎn)生偏心。

可以看出，鑄錠偏心與鑄錠切斜發(fā)生鐓粗后產(chǎn)生的偏心同向，則兩者疊加，使鋁管材偏心度增加；若兩者異向，則互相抵消或減弱，使鋁管材偏心消除或減小。所以鋁管材偏心并不與鑄錠偏心或鑄錠切斜呈線性關(guān)系，而應(yīng)與兩者合成的結(jié)果呈一定的線性關(guān)系。

在一般情況下，鋁管材偏心前端應(yīng)大于后端，但有時(shí)情況往往相反，后端偏心反比前端要大，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因除了鑄錠溫度徑向不均，致使變形抗力不等之外，主要還是鐓粗變形后的鑄坯偏心所致。當(dāng)鐓粗變形后的鑄坯偏心前后端相同或后端小于前端，無疑鋁管材偏心前端大于后端；但是當(dāng)鐓粗后的錠坯偏心后端大于前端時(shí)，就會(huì)使受到彎曲的彈性變形，其擠壓針靠近后端偏離中心的位移大于針頭偏離中心的位移，雖然隨著擠壓過程的進(jìn)行，大針總是趨向于恢復(fù)對(duì)中位置，但終因錠坯后部偏心大，雖然錠坯移至擠壓針前端，擠壓針還是由于受到鑄錠偏心所產(chǎn)生的力而比擠壓前期更偏離于中心位置，因而使得鋁管材后端偏心大于前端偏心。

從以上分析得出，欲減小管材偏心度，必須減小鑄錠偏心，同時(shí)減小鑄錠切斜，使其限制在一定的范圍內(nèi)，才能取得滿意的效果。

C 潤(rùn)滑不當(dāng)引起偏心

國(guó)內(nèi)采用固定針生產(chǎn)鋁管材，多數(shù)都要對(duì)擠壓針進(jìn)行涂油潤(rùn)滑。我們知道，熱擠壓下的大針總是處于高溫狀態(tài)，一般約在300℃上下。潤(rùn)滑劑涂抹到擠壓針上，即由“半凝固態(tài)”變成“稀濕狀態(tài)”，往下滴東，使得大針上表面潤(rùn)滑劑稀薄，而下表面潤(rùn)滑劑明顯增厚。潤(rùn)滑劑厚的部位摩擦阻力小，金屬流動(dòng)速度快；潤(rùn)滑劑薄的部位摩擦阻力大，金屬流動(dòng)速度慢，從而管斷面壁厚不均，產(chǎn)生偏心。這樣產(chǎn)生的偏心頭部非常明顯，隨著擠壓過程的進(jìn)行，上下潤(rùn)滑劑膜厚漸漸趨于均勻。當(dāng)然若某些部位一旦油膜耗盡，即會(huì)出現(xiàn)內(nèi)表面擦傷。因此操作時(shí)必須認(rèn)真仔細(xì)，調(diào)配潤(rùn)滑劑黏柔要適中，涂抹潤(rùn)滑劑要保持厚度的均勻性。

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