在铝型材生产过程中，挤压比是一个关键的工艺参数，直接影响产品的质量、生产效率 和 设备利用率。通过合理计算和选择挤压比，可以优化工艺参数，确保铝型材的 密度、 表面质量 和 力学性能 达到最佳状态。
一、挤压比的定义
挤压比是指 挤压筒腔的横断面面积 与 挤压制品总横断面面积 之比，也称为 挤压系数。它是衡量金属变形量大小的重要参数，直接影响挤压工艺的可行性和产品质量。
关键概念
挤压比是衡量金属在挤压过程中变形程度的重要指标，直接影响产品的致密度、力学性能和表面质量。
二、挤压比的计算公式
挤压比的计算公式如下：
其中：
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λ：挤压比（挤压系数）
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Ft：锭坯在挤压筒内填充后的横断面积（mm²）
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ΣF₁：挤压制品的总横断面积（mm²）
变形程度的公式为：
其中，ε 表示金属的变形程度。
三、挤压比的计算实例
以 600T挤压机 为例，使用直径 90毫米 的铸锭，挤压筒直径 95毫米，挤压直径 20毫米 的型材：
计算挤压筒面积
Ft = 1/4 × π × 95² = 7088.1 mm²
计算型材截面积
ΣF₁ = 1/4 × π × 20² = 314.2 mm²
计算挤压比
λ = 7088.1 / 314.2 ≈ 22.6
实例说明
在这个实例中，挤压比为22.6，属于合理范围，能够保证型材的充分变形和良好的力学性能。
四、挤压比的优化选择
挤压比的影响
挤压比过小
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型材变形不充分
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密度和表面质量较差
挤压比过大
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模具变形剧烈
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挤压困难
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型材尺寸难以保证
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可能堵模
理想挤压比范围
不同产品的挤压比推荐范围
| 产品类型 | 挤压比范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 一次挤压的棒、型材 | ≥8-12 | 保证充分变形 |
| 轧制、拉拔、锻造用毛坯 | ≥5 | 满足后续加工要求 |
| 一般型材 | 40-80 | 最优性能范围 |
挤压比与变形程度的关系
变形规律
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挤压比增大：金属流出模孔的困难程度增加，挤压力增大，变形不均匀
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挤压比达到一定值后：剪切变形深入到内部，变形趋于均匀
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研究表明，当 ε = 85%-90% 时，金属流动均匀，制品内外层力学性能一致
五、挤压机的选择方法
根据挤压比选择挤压机
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通过计算挤压比，确定适合的挤压机吨位
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若挤压比过小（如5-10），建议更换更大吨位的挤压机
小机挤大料的特殊情况
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当铝材厂无法提供合适吨位的挤压机时，可采用小机挤大料的方式
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需严格控制挤压比和工艺参数，确保产品质量
挤压机吨位参考
600T挤压机：适合挤压比20-40的型材
800T挤压机：适合挤压比30-60的型材
1000T挤压机：适合挤压比40-80的型材
工艺参数控制
挤压温度：420-480℃
挤压速度：10-30 m/min
模具温度：400-450℃
六、总结
挤压比是铝型材挤压工艺中的关键参数，直接影响产品的 变形程度 和 质量。通过合理计算和选择挤压比，可以优化工艺参数，提升 生产效率 和 产品性能。
关键要点总结
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挤压比是挤压筒面积与制品总截面积之比
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合理挤压比范围：一般型材40-80，最低要求≥8-12
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挤压比过小导致变形不充分，过大导致挤压困难
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通过计算挤压比可选择合适的挤压机吨位
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变形程度ε=λ-1，当ε=85%-90%时变形最均匀
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挤压比直接影响产品的密度、表面质量和力学性能
