工业铝型材挤压过程控制：

铝合金管、棒、型材生产，挤压是重要的工序之一。挤压工艺与方法对产品、成品的组织、性能、尺寸及生产效率有着非常重要的影响，因此合理选择挤压方法，优化挤压生产工艺，是保证产品质量，提高经济效益的重要技术措施。

1.工业铝型材挤压过程中术语简介

为了讨论问题方便，先介绍工业铝型材挤压过程中常用的几个名词术语。

1.1比压

挤压机对变形单位面积上所能施加的最大挤压力称为比压。其数学表达式为：
             P*=P/Fj

式中 P ---挤压机的总挤压力，N;
     Fj---挤压筒横截面面积，m2。

很显然，比压P*与挤压机的挤压力成正比，与挤压筒面积（严格说应为镦粗后铸锭的断面面积）成反比。同一台挤压机可能有多个挤压筒，不同挤压筒的比压是不同的，挤压筒越小比压越大，大型挤压机的比压不一定比小挤压机的比压大。如某厂一对口50MN挤压机，有四个挤压筒，最大筒径500mm，比压P*=255MPa；最小筒径300mm,P*=707MPa。有8MN挤压机一台，挤压筒径为95mm，比压P*=1128MPa，其比压较50MN挤压机大很多。同时同一台挤压管材与挤压型材、棒材时的比压也是不同的。挤压管材时只是在镦粗后铸锭的圆环面积上受力，受力的圆环面积比该圆环外径相同的圆饼面积小，所以其比压增加。

比压大小反映其能使材料变形程度的大小，换句话说，比压大，能挤压变形程度（或者说挤压系数）大的产品。但变形程度大的工业铝型材产品不一定是具有大的外形尺寸的产品。

1.2挤压系数

工业铝型材在填充挤压阶段被镦粗，随后产生变形（其实型材在填充过程中，除产生镦粗变形外，其锭坯中心还会有少量金属从模孔流出），镦粗后金属的截面积与发生塑性变形后的工业铝型材制品总截面积之比称为挤压系数，其数学表达式为：
         λ=Fm/Fk
式中，λ---挤压系数；
      Fm---金属变形前的横截面积（对实心锭挤压型、棒材为挤压筒的横断面面积，对挤压管材为挤压筒与挤压针之间的圆环面积）；
      Fk---铝型材的总面积，单孔模挤压即为型材断面面积，多孔模挤压即为：
                         Fk=nF?
      n---模孔数；
      F?---单件制品的截面积。

挤压系数λ越大，挤出的工业铝型材制品越长，所需挤压力越大，对模具强度的要求越高。挤压系数过小，挤压制品短，产品力学性能低，成品率低。因此应根据材料特性、成品要求、挤压机比压进行合理选择。任何一台挤压机都有一个合理的挤压系数范围，挤压系数过大或过小，都会影响工业铝型材产品质量或成品率。

1.3分流比

采用桥式分流模或平面分流模生产管材或空心型材时，加热后的金属多被劈开成两股（桥式分流模）或三股、四股（平面分流模）后，导入分流腔内，在高压下重新焊合为一整体，然后从模孔中挤出。其分流孔的总面积与挤出铝型材制品断面积之比称为分流比。分流比的大小决定焊合的质量好坏，也即决定制品的质量好坏。大的分流比使焊合良好，提高制品的组织与性能；但分流比增大，会增加挤压力，加大分流桥的压力，可能使模桥断裂，因此必须对分流模进行强度校核；分流比过小，则焊合不良，可能引起制品开缝。其数学式与挤压系数表达式相似。

分流比总是小于挤压系数。因此采用平面分流模只能生产1×××系、3A21、6063型材，其挤压系数一般得不小于30.生产其他某些合金的小截面空心型材，为保证较好的焊合性能，其挤压系数可能达100以上，显然采用平面分流模，其强度远远不够，必须采用桥式模挤压。