[發明專利]一種扁擠壓筒用板材擠壓模具設計方法

有效

• 申請號: 201710344641.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107185987B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 成小樂;尹君;符寒光;胥光申;屈銀虎;岳鵬
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅磊

1.一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，所述擠壓模具包括模墊(3)，所述模墊(3)一端面固定安裝有型材模(2)，所述型材模(2)的另一端面固定安裝有大頭模(1)，所述大頭模(1)中心開設有截面設置為橢圓形狀的變形腔(1-1)，所述變形腔(1-1)設置有入口(1-2)和出口(1-3)，所述變形腔(1-1)的橫截面橢圓的長軸b保持不變，所述變形腔(1-1)的橫截面橢圓的短軸a從入口(1-2)到出口(1-3)逐漸減小，所述大頭模(1)設置出口(1-3)的一端面固定安裝在型材模(2)上，所述設計方法包括對變形腔(1-1)的橫截面橢圓的短軸a變化曲線的計算方法，具體步驟為：

步驟1：計算材料在變形腔(1-1)中移動距離dz所需的時間：設定在擠壓過程中，保持擠壓速度和應變速率恒定，則材料在變形腔(1-1)中移動距離dz所需的時間為：

其中，v為材料在z處的擠壓速度，z為材料距變形腔入口的距離；

步驟2，計算材料在z處的等效應變速率：變形腔(1-1)在z處的橫截面積為A＝πab，其中，a為變形腔的橫截面橢圓的短軸，b為變形腔的橫截面橢圓的長軸，則材料在z處的等效應變速率為：

步驟3，計算材料在z處的應變速率：由(1)和(2)式得出，材料在移動距離dz經歷的等效應變速率為：

記v₀和a₀分別是材料在入口處的速度和變形腔入口截面橢圓的短軸長度，則材料在z處的應變速率為：

步驟4，計算材料在變形腔入口處的應變速率：由于應變速率恒定，則材料在變形腔入口處的應變速率為：

步驟5，由公式(5)推導出變形腔(1-1)的橫截面橢圓的短軸a變化曲線為：

其中，變形腔入口處的擠壓速度式中λ為擠壓比，λ＝a₀/a_f，a_f為變形腔出口截面橢圓的短軸長度，將v₀帶入公式(6)得到變形腔的橫截面橢圓的短軸a的變化曲線為：

其中，L為大頭模的長度，即變形腔入口到出口的距離。

2.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，步驟5中所述的擠壓比λ＝4～10。

3.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，所述變形腔(1-1)的橫截面橢圓的長軸b大于所擠板材寬度的103％。

4.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，2a₀比所配套扁擠壓筒內孔寬度小5mm-40mm，2a_f比所擠板材厚度大2mm-40mm。

5.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，2b比所配套扁擠壓筒內孔長度小5mm-20mm。

6.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，所述大頭模的長度L為60mm～300mm。

7.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，步驟1所述的擠壓速度為0.2mm/s～2mm/s。

8.根據權利要求1所述的一種扁筒擠壓用板材擠壓模具設計方法，其特征在于，步驟1所述的應變速率為0.005～5s^-1。