热膨胀系数长度计算

      线膨胀系数表示摄氏温度升高一度时单位材料的尺寸变化。表1是一些金属的线膨胀系数。

    收缩率是指由热加工温度至室温这段温度区间内单位长度金属材料的尺寸变化，它与材料的线膨胀系数和热加工温度两者有关。

  模膛设计时，需要考虑工件的收缩率，精密加工时还需考虑模具的热胀冷缩问题。

  热加工时钢料的收缩率一般取1.2~1.5%，而对细长的杆类件，扁薄的工件，冷却快或打击次数多热加工温度低的工件收缩率取0.8~1.2%;带大头的长杆锻件，头部和杆部的冷缩塑料件一般取(0.3~0.5)%。铝合金为(0.8~1.0)%，镁合金为0.8%，钛合金为(0.5~0.7)%，铜合金为(1.0~1.3)%。

      表1常见金属的热膨胀系数：膨胀系数x 10-6  / 每增加1℃温度时)

       物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p一定)下，单位温度变化所导致的体积变化，即热膨胀系数表示
  热膨胀系数α=ΔV/(V*ΔT).
  公式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变，V为物体体积

      膨胀长度=金属长度x温差x 膨胀系数
例：用的金属是1米宽,2米长，计算其伸长多少?
    热膨胀系数为表征物体受热时，其长度、面积、体积变化的程度，而引入的物理量。它是线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数的总称。
    因温度变化而引起物质量度元素的变化，膨胀系数是膨胀与温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示。通常是用长度表示。
材料 线膨胀系数(x 0.000001 / °C)
温度变化100°C时：（室溫20°C時加溫到120°C的溫差）
钢  材长度变化 = 2米长 x 100°C温差 x 13膨胀系数 x 10-6= 0.0026  米 = 2.6毫米

温度变化180°C时：（室溫20°C時加溫到200°C的溫差）
钢  材长度变化 = 2米长 x 180°C温差 x 13膨胀系数 x 10-6= 0.00468米 =4.68毫米
灰铸铁长度变化 = 2米长 x 180°C温差 x  9膨胀系数 x 10-6= 0.00324米 =3.24毫米

对策：针对目前立式自动油压成型机，模板加热到205°C成型温度，设计上需注意如下：

       1. 选择膨胀系数较低的钢材或铁材或铸铁….等等材质，以降低伸长量。或增加加热模板厚度，以减少其变形量。

       2. 不同金属板材因膨胀系数不同，伸长长度亦有所不同，所以需计算伸长量，在螺丝固定的对应孔位上预留伸长尺寸，否则加热模板可能被螺丝穿过的上下模板卡住，无法往四周延伸，只能往中间隆起变形。而加温时热  量 亦会积累于模板中间，所以螺丝固定位置尽量能接近中心点设计以减少变形量。

       3. 组装时须待实际温度到达设定温度，并确认螺丝孔仍有间隙，只要其中一支螺丝卡到都不行，方可将螺丝锁紧。