熱膨脹系數(shù)長度計算

      線膨脹系數(shù)表示攝氏溫度升高一度時單位材料的尺寸變化。表1是一些金屬的線膨脹系數(shù)。

    收縮率是指由熱加工溫度至室溫這段溫度區(qū)間內(nèi)單位長度金屬材料的尺寸變化，它與材料的線膨脹系數(shù)和熱加工溫度兩者有關(guān)。

  模膛設(shè)計時，需要考慮工件的收縮率，精密加工時還需考慮模具的熱脹冷縮問題。

  熱加工時鋼料的收縮率一般取1.2~1.5%，而對細(xì)長的桿類件，扁薄的工件，冷卻快或打擊次數(shù)多熱加工溫度低的工件收縮率取0.8~1.2%;帶大頭的長桿鍛件，頭部和桿部的冷縮塑料件一般取(0.3~0.5)%。鋁合金為(0.8~1.0)%，鎂合金為0.8%，鈦合金為(0.5~0.7)%，銅合金為(1.0~1.3)%。

      表1常見金屬的熱膨脹系數(shù)：膨脹系數(shù)x 10-6  / 每增加1℃溫度時)

       物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，即熱膨脹系數(shù)表示
  熱膨脹系數(shù)α=ΔV/(V*ΔT).
  公式中ΔV為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變，V為物體體積

      膨脹長度=金屬長度x溫差x 膨脹系數(shù)
例：用的金屬是1米寬,2米長，計算其伸長多少?
    熱膨脹系數(shù)為表征物體受熱時，其長度、面積、體積變化的程度，而引入的物理量。它是線膨脹系數(shù)、面膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)的總稱。
    因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化，膨脹系數(shù)是膨脹與溫度曲線的斜率，瞬時膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示。通常是用長度表示。
材料 線膨脹系數(shù)(x 0.000001 / °C)
溫度變化100°C時：（室溫20°C時加溫到120°C的溫差）
鋼  材長度變化 = 2米長 x 100°C溫差 x 13膨脹系數(shù) x 10-6= 0.0026  米 = 2.6毫米

溫度變化180°C時：（室溫20°C時加溫到200°C的溫差）
鋼  材長度變化 = 2米長 x 180°C溫差 x 13膨脹系數(shù) x 10-6= 0.00468米 =4.68毫米
灰鑄鐵長度變化 = 2米長 x 180°C溫差 x  9膨脹系數(shù) x 10-6= 0.00324米 =3.24毫米

對策：針對目前立式自動油壓成型機(jī)，模板加熱到205°C成型溫度，設(shè)計上需注意如下：

       1. 選擇膨脹系數(shù)較低的鋼材或鐵材或鑄鐵….等等材質(zhì)，以降低伸長量。或增加加熱模板厚度，以減少其變形量。

       2. 不同金屬板材因膨脹系數(shù)不同，伸長長度亦有所不同，所以需計算伸長量，在螺絲固定的對應(yīng)孔位上預(yù)留伸長尺寸，否則加熱模板可能被螺絲穿過的上下模板卡住，無法往四周延伸，只能往中間隆起變形。而加溫時熱  量 亦會積累于模板中間，所以螺絲固定位置盡量能接近中心點設(shè)計以減少變形量。

       3. 組裝時須待實際溫度到達(dá)設(shè)定溫度，并確認(rèn)螺絲孔仍有間隙，只要其中一支螺絲卡到都不行，方可將螺絲鎖緊。