糊料在擠壓型嘴內(nèi)的塑性變形

以中國制造的25MN擠壓機(jī)為例，料室內(nèi)徑為1100mm，可以擠壓直徑200~500mm的圓形截面產(chǎn)品或400×400、400×115、200mm×200mm的方形、長方形截面產(chǎn)品，當(dāng)安裝上所需要規(guī)格的擠壓型嘴后，料室內(nèi)的糊料必須經(jīng)過擠壓型嘴產(chǎn)生塑性變形才能得到規(guī)定尺寸（直徑或截面）的生坯。擠壓時糊料的塑性變形主要發(fā)生在擠壓型嘴的變形區(qū)，糊料通過擠壓型嘴的變形區(qū)時，由于產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和糊料與變形區(qū)內(nèi)壁之間的摩擦力，外層糊料向前運(yùn)動時受到阻力較大，導(dǎo)致外層糊料與內(nèi)層糊料的向前運(yùn)動速度出現(xiàn)差異，結(jié)果在糊料內(nèi)部產(chǎn)生多種應(yīng)力（壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力）和相應(yīng)的應(yīng)變，擠壓截面為方形或長方形的生坯時，糊料在擠壓型嘴內(nèi)的塑性變形過程更加復(fù)雜，理想的型嘴曲線設(shè)計應(yīng)是“炭糊在塑性變形過程中有最均勻的變形和應(yīng)力分布，炭糊位于盡可能大又均勻的三向壓應(yīng)力狀態(tài)中”。

稱為擠壓型嘴曲線擠壓型嘴的變形區(qū)形狀如“喇叭”，所以擠壓型嘴曲線又可稱為“喇叭線”。以擠壓截面為圓形的產(chǎn)品為例，擠壓型嘴的全長方向分成兩段即靠近料室的變形段及前部的直線定形段，變形段喇叭線的設(shè)計一般有3種方式:單圓弧曲線變形，多圓弧曲線變形，直線變形。

單圓弧曲線變形

這是擠壓圓形截面產(chǎn)品采用較多的擠壓型嘴曲線，如圖1010所示，圓弧心M，弧心軌跡圓半徑A，變形區(qū)進(jìn)口處截面圓中心O，這三點(diǎn)必須在一條直線上，這條直線應(yīng)垂直于擠壓型嘴的中軸（O2），只有這樣，才能從圓弧變形區(qū)平滑地過渡到直線定形區(qū)單圓弧曲線變形的設(shè)計比較簡單，因為變形區(qū)進(jìn)口直徑等于料室內(nèi)徑，變形區(qū)出口直徑等于所需生坯直徑，因此變形區(qū)進(jìn)口與出口截面圓的差值b也是一個固定數(shù)。設(shè)計者唯一可變的參數(shù)是變形區(qū)的長度L，L的大小受生坯直徑影響，一旦L確定下來，其他幾項主要參數(shù)可用下列公式計算：

b=1/2(d1-d2)

θ=2arctan（b/Lb）

r=Lb/sinθ=Lb2+b2

a=r+?（d1）=rcosθ+?（d2）

ac=arccosθ（r/a）

Lc=Lb-rsinac

dc=a(Lb-Lc)tgac

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