【摘要】：介紹了鋁擠壓用固定擠壓墊的作用,分析了幾種不同的固定擠壓墊的結構特點;提出了鋁擠壓機用固定擠壓墊的設計原則,根據固定擠壓墊在擠壓方向的受力平衡條件建立了固定擠壓墊膨脹環(huán)完全彈性變形條件,通過理論分析和有限元數值模擬優(yōu)化,得到了膨脹環(huán)外環(huán)直徑增大量和承壓墊所受擠壓力的關系曲線,據此確定了大型鋁擠壓機用固定擠壓墊的結構尺寸。在125 MN油壓雙動鋁擠壓機上進行了實驗,實驗證明,建立的固定擠壓墊膨脹環(huán)完全彈性變形條件可以作為固定擠壓墊的設計依據,提出的固定擠壓墊設計方法和有限元模擬結果準確,可以有效地提高固定擠壓墊的使用壽命。
【圖文】：

增大量亦即膨脹量和回彈是整個設計的關鍵［4］。根據固定擠壓墊的結構和工作狀況，建立固定擠壓墊的受力狀況如圖2所示。圖2固定擠壓墊受力狀況Fig.2Stressanalysisoffixeddummyblock按照圖2的受力情況，建立固定擠壓墊在擠壓方向的受力平衡條件如下:σ1πd21+σ1π(D21－d21)=σ2π(D22－d22)(1)σ1πD21=σ2π(D22－d22)(2)式中:σ1為固定擠壓墊前端面沿擠壓方向的應力;σ2為固定擠壓墊后端面的支撐應力;D1為膨脹環(huán)前端的外徑;D2為膨脹環(huán)后端支撐處的外徑;d1為承壓墊的外徑;d2為膨脹環(huán)后端支撐處的內徑。對固定擠壓墊的膨脹環(huán)進行受力分析［5］，建立膨脹環(huán)的受力情況如圖3所示。圖3膨脹環(huán)受力狀況Fig.3Stressanalysisofexpandingring在和承壓墊接觸的斜面上，膨脹環(huán)所受壓力如下:F3=12σ3π(d3+d1)lcosα=σ3π(d3+d1)l2cosα(3)在擠壓方向上，膨脹環(huán)的受力平衡條件如下:σ3π(d3+d1)l2tanα+σ1π(D21－d21)=σ2π(D22－d22)(4)式中:σ3為膨脹環(huán)受力面上的應力;d3為膨脹環(huán)斜面下端的開槽直徑;l為斜面Y方向長度。按照圓環(huán)受均勻分布內壓力的彈性力學［6］理論，建立膨脹環(huán)受力模型如圖4所示。圖4受力模型Fig.4Stressmodel固定擠壓墊的設計關鍵是確定擠壓墊膨脹環(huán)何時完全彈性變形，并確保每次彈性變形后能完全恢復。鋁擠壓機適用于各種鋁及鋁合金，對于不同的鋁合金而言，屈服強度不同，所需的擠壓力不同［7］，即多數情況下擠壓過程不在公稱擠壓力下進行;同時，對于擠壓過程本身而言，突破時?

alysisoffixeddummyblock按照圖2的受力情況，建立固定擠壓墊在擠壓方向的受力平衡條件如下:σ1πd21+σ1π(D21－d21)=σ2π(D22－d22)(1)σ1πD21=σ2π(D22－d22)(2)式中:σ1為固定擠壓墊前端面沿擠壓方向的應力;σ2為固定擠壓墊后端面的支撐應力;D1為膨脹環(huán)前端的外徑;D2為膨脹環(huán)后端支撐處的外徑;d1為承壓墊的外徑;d2為膨脹環(huán)后端支撐處的內徑。對固定擠壓墊的膨脹環(huán)進行受力分析［5］，建立膨脹環(huán)的受力情況如圖3所示。圖3膨脹環(huán)受力狀況Fig.3Stressanalysisofexpandingring在和承壓墊接觸的斜面上，膨脹環(huán)所受壓力如下:F3=12σ3π(d3+d1)lcosα=σ3π(d3+d1)l2cosα(3)在擠壓方向上，膨脹環(huán)的受力平衡條件如下:σ3π(d3+d1)l2tanα+σ1π(D21－d21)=σ2π(D22－d22)(4)式中:σ3為膨脹環(huán)受力面上的應力;d3為膨脹環(huán)斜面下端的開槽直徑;l為斜面Y方向長度。按照圓環(huán)受均勻分布內壓力的彈性力學［6］理論，建立膨脹環(huán)受力模型如圖4所示。圖4受力模型Fig.4Stressmodel固定擠壓墊的設計關鍵是確定擠壓墊膨脹環(huán)何時完全彈性變形，并確保每次彈性變形后能完全恢復。鋁擠壓機適用于各種鋁及鋁合金，對于不同的鋁合金而言，屈服強度不同，所需的擠壓力不同［7］，即多數情況下擠壓過程不在公稱擠壓力下進行;同時，對于擠壓過程本身而言，，突破時所需的擠壓力最大，之后擠壓力隨著擠壓行程增大而下降，在擠壓快結束時又增大，故固定擠壓墊端面的擠壓力多數情況下小于公稱擠壓力，因此在設計時，固定擠壓墊膨?

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 張宏輝;方永康;周春榮;;固定擠壓墊的有效使用[J];輕合金加工技術;2008年02期

2 趙云路;邢再興;薛榮敬;曹興頤;;國內外固定擠壓墊裝置評述[J];輕合金加工技術;2007年03期

3 吳向紅;趙國群;孫勝;婁淑梅;馬新武;;擠壓速度和摩擦狀態(tài)對鋁型材擠壓過程的影響[J];塑性工程學報;2007年01期

4 閆洪,包忠詡,羅忠民,柳和生;型材擠壓理論研究[J];機械工程學報;2000年07期

5 徐亦公，王祖唐;鋁管材連續(xù)鑄擠過程的計算分析[J];輕合金加工技術;1994年04期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉詩彪;王克魯;魯世強;李鑫;許求喜;;擠壓速度對Ti_3Al基合金包套擠壓過程影響的數值模擬[J];精密成形工程;2017年03期

2 胡冶昌;魏志芳;李曉光;劉正;;基于NX高級仿真的彈殼沖盂工序數字化模型研究[J];塑性工程學報;2017年02期

3 曾文浩;魏剛;鄧小亮;鄒亮;;CAE軟件在鋁型材擠壓模擬分析中的應用比較[J];模具工業(yè);2017年04期

4 張君;劉琛;楊紅娟;段麗華;高紅章;丁建文;;鋁型材擠壓過程中固定擠壓墊彈性變形量研究[J];鍛壓技術;2017年02期

5 李其秀;;固定擠壓墊的設計及應用探討[J];有色金屬加工;2017年01期

6 徐寧;黃東男;玄東坡;薛江平;;基于聲發(fā)射技術檢測鎂合金擠壓過程動態(tài)摩擦研究[J];輕合金加工技術;2017年01期

7 劉文彬;陳吉陽;劉達輝;潘健怡;;鋁合金建筑幕墻外框擠壓模具的有限元分析[J];現代制造技術與裝備;2016年10期

8 劉炎;裴久楊;樊志新;;擠壓輪轉速對大管徑電纜鋁護套連續(xù)包覆成形的影響[J];鍛壓技術;2016年07期

9 路帥;王永曉;婁淑梅;蘇春建;;基于有限元法的空心鋁型材擠壓過程瞬態(tài)分析[J];鍛壓技術;2015年10期

10 徐杰;李向博;;某牌號低活化馬氏體鋼U形件成形工藝研究[J];精密成形工程;2015年05期

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 陳澤中,婁臻亮,阮雪榆,包忠詡;復雜鋁型材擠壓成形有限體積仿真[J];上海交通大學學報;2005年01期

2 羅超,李大永,尹紀龍,周飛,彭穎紅;薄壁鋁型材擠壓成形的一種有效模擬方法[J];上海交通大學學報;2004年07期

3 周飛,蘇丹,彭穎紅,阮雪榆;有限體積法模擬鋁型材擠壓成形過程[J];中國有色金屬學報;2003年01期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙云路;邢再興;薛榮敬;曹興頤;;國內外固定擠壓墊裝置評述[J];輕合金加工技術;2007年03期

2 張宏輝;方永康;周春榮;;固定擠壓墊的有效使用[J];輕合金加工技術;2008年02期

3 邢在興;;介紹幾種固定擠壓墊[J];輕合金加工技術;1987年04期

4 趙國忠;徐恩堂;;固定擠壓墊的應用[J];鋁加工;1989年05期

5 孟維柱;;一種新型的固定擠壓墊[J];有色設備;1993年05期

6 趙云路，劉靜安;第五講　擠壓墊優(yōu)化設計[J];輕合金加工技術;1996年10期

7 趙云路,劉靜安;固定擠壓墊的設計及主要結構形式[J];輕合金加工技術;1998年06期

8 楊支超;解虎駒;;對固定擠壓墊膨脹量的測量[J];金屬加工(熱加工);2011年13期

9 余志堅;;擠壓用過渡固定墊[J];輕合金加工技術;2013年04期

10 邢在興;;擠壓機的固定擠壓墊[J];重型機械;1985年06期

本文編號：2556899