鋁管材制品尺寸超差

鋁管材尺寸超差的問題比較復雜，除了內徑、外徑超差，還有壁厚不均引起超差以及圓度超差。外徑超差與棒材產生超差的原因相似，內徑超差則除擠壓溫度、擠壓速度引起外，還可能與擠壓針尖有關。針尖直徑大、管材內徑大；針尖直徑小，內徑小。鋁管材的圓度，很自然和模孔與針尖的圓度有關。這些偏差都可能發生，但鋁管材生產中，最常見的，也是最難處理的是壁厚偏差。在討論壁厚偏差之前先介紹一個偏心度的概念，即由于鋁管材壁厚不均勻，引起外圓（外徑所決定的圓）和內圓（內徑所決定的圓）的圓心不重合產生一定的偏離稱偏心。其偏心的程度偏心率Y，按下式計算：

                        Y=（Smax-Smin）/（Smax+Smin）*100%

式中，Smax ---最大壁厚； 
      Smin ---最小壁厚。

引起壁厚不均的因素很多，歸納起來，大體有如下幾種情況。

A  設備因素引起偏心

生產鋁管材，欲使壁存偏差合格，擠壓時，擠壓筒的中心、擠壓軸與安裝擠壓針的中心和擠壓模孔中心必須對中，處在一條直線上。如果設備本身具有自動對中裝置，在擠壓過程中能自動打中位置，即為減少壁厚偏差，減小偏心度提供了必要的基礎條件。若三個中心不在一條直線上，偏離越大，則生產的管材壁厚偏差越大，偏心度越大。

B 鑄錠因素引起偏心

鑄錠壁厚偏差和鑄錠端切斜度對鋁管材壁厚偏差有著極其重要的影響。如果設備三中心處于一條直線上，或者說基本上在一條直線上，對?250mm的鑄錠，當其壁厚差小于0.5mm時，擠壓的鋁管材基本都能滿足偏心度不大于±5%的要求，見表8-1。

                        表8-1 鑄錠偏差實測值與鋁管材偏心度

鑄錠直徑      鑄錠偏差（Smax-Smin）/mm               鋁管偏心度（Smax-Smin）/（Smax+Smin）/%
  /mm            頭端         尾端                    頭端                尾端
254              0.30         0.75                    0.5                  3.7
254              0.45         0.30                    1.2                  3.3
254              0.50         0.35                    4.2                  1.6
254              0.10         1.25                    6.8                  3.6
254              0.50         0.75                    4.9                  0.4
254              0.30         0.70                    1.0                  1.8
254              2.20         1.10                    9.9                  1.6
254              1.40         4.60                    6.2                  1.9

由表看出，鋁管材偏心度與鑄錠偏心不是一種簡單的線性關系，其原因是鑄錠切斜度對制品偏心有著重要影響。一般地說，鑄錠切斜大于3mm時，鋁管材偏心度大于8%，但也不是絕對的，也不呈線性關系。

影響鋁管材壁厚偏差是由多種因素綜合作用的結果。鑄錠偏心影響到錠坯鐓粗后的偏心。從而使擠壓針偏離中心位置，增大鋁管材的偏心度；一般隨著擠壓過程的進行，擠壓針在鑄錠中的長度越來越短，因此因鑄錠偏心使擠壓針受到的力偶越來越小，由于彈性作用，擠壓針逐漸恢復其自然狀態，越來越對中中心位置，所以在鑄錠偏心前后一致的情況下，鋁管材偏心越來越小。

鑄錠切斜對鋁管材偏心同樣產生重要影響。切斜度越大，越影響鑄錠變形的不均勻性。先按觸擠壓墊和模子的部分先被鐓粗并充滿擠壓筒與擠壓針之間的空間，可能使擠壓針受擠壓而偏離中心位置，使鋁管材產生偏心。

可以看出，鑄錠偏心與鑄錠切斜發生鐓粗后產生的偏心同向，則兩者疊加，使鋁管材偏心度增加；若兩者異向，則互相抵消或減弱，使鋁管材偏心消除或減小。所以鋁管材偏心并不與鑄錠偏心或鑄錠切斜呈線性關系，而應與兩者合成的結果呈一定的線性關系。

在一般情況下，鋁管材偏心前端應大于后端，但有時情況往往相反，后端偏心反比前端要大，產生這種現象的原因除了鑄錠溫度徑向不均，致使變形抗力不等之外，主要還是鐓粗變形后的鑄坯偏心所致。當鐓粗變形后的鑄坯偏心前后端相同或后端小于前端，無疑鋁管材偏心前端大于后端；但是當鐓粗后的錠坯偏心后端大于前端時，就會使受到彎曲的彈性變形，其擠壓針靠近后端偏離中心的位移大于針頭偏離中心的位移，雖然隨著擠壓過程的進行，大針總是趨向于恢復對中位置，但終因錠坯后部偏心大，雖然錠坯移至擠壓針前端，擠壓針還是由于受到鑄錠偏心所產生的力而比擠壓前期更偏離于中心位置，因而使得鋁管材后端偏心大于前端偏心。

從以上分析得出，欲減小管材偏心度，必須減小鑄錠偏心，同時減小鑄錠切斜，使其限制在一定的范圍內，才能取得滿意的效果。

C 潤滑不當引起偏心

國內采用固定針生產鋁管材，多數都要對擠壓針進行涂油潤滑。我們知道，熱擠壓下的大針總是處于高溫狀態，一般約在300℃上下。潤滑劑涂抹到擠壓針上，即由“半凝固態”變成“稀濕狀態”，往下滴東，使得大針上表面潤滑劑稀薄，而下表面潤滑劑明顯增厚。潤滑劑厚的部位摩擦阻力小，金屬流動速度快；潤滑劑薄的部位摩擦阻力大，金屬流動速度慢，從而管斷面壁厚不均，產生偏心。這樣產生的偏心頭部非常明顯，隨著擠壓過程的進行，上下潤滑劑膜厚漸漸趨于均勻。當然若某些部位一旦油膜耗盡，即會出現內表面擦傷。因此操作時必須認真仔細，調配潤滑劑黏柔要適中，涂抹潤滑劑要保持厚度的均勻性。

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