掏空以后，挤压比涨了六倍，压力只涨四成

那年三月接的这批料，图纸上写着 60×40、壁厚 2.0，四角带 R2 的矩形管。拿到单子的人盯着 60 和 40 看，没几个人去盯那个 2.0。

外周长 200 毫米，内腔掏成 56×36 之后，内周长 184 毫米，模孔要管起来的总周长变成 384 毫米。截面积是 2400 减 2016，只剩 384 平方毫米，折米重 1.04 公斤。

上机子的挤压筒是 Ø160，筒面积 20106 平方毫米。单腔一副模出一支，挤压比 52.4。同一台机器、同一个外形尺寸，实心的时候这个数只有 8.4。这台铜铝挤压机额定 1250 吨，做实心那档时谁也不觉得它紧。

单位挤压力我们一直按 p = 220 + 95·lnλ 这条老式子核。实心 λ=8.4，ln 是 2.13，p 落在 422 兆帕，乘筒面积 20106，合力 865 吨。掏空成 2.0 毫米，lnλ 抬到 3.96，p 是 596 兆帕，合力 1222 吨。

截面积只剩六分之一，压力只涨了 41%。

这个不对等是 ln 给的。挤压比往上走，压力还在涨，但涨得越来越钝，钝到一批看上去根本做不动的大截面空心料，实际上还留在机器的能力圈里。那年三月之前我们默认"薄到某个数就得换大机"，之后才知道这种默认多半是站不住的。

但 1222 吨落在 1250 吨机上，是额定的 97.8%。剩下的那点，28 吨，够不够覆盖一根棒的温差都说不好。

不是压力不够，596 兆帕离那条焊合线还差着十倍

空心型材走分流模，四股金属绕过分流桥，在焊合室里重新贴到一起。车间里一遇上焊不上，第一反应永远是"再给点压力就好了"。

这句话经不起算。铝的固相焊合，工程上普遍认一条：焊合面上的静水压要够到材料三倍左右的流变应力。6063 在 540℃ 的流变应力约 20 兆帕，那么门槛就是 60 兆帕。

而焊合室里此刻的压力不是 60 兆帕。挤到 λ=52.4 这个截面时，平均单位压力 596 兆帕，是门槛的 9.9 倍。

压力这一项富余到过剩的地步。换句话说，在这个挤压比上，几乎不可能因为"压力不够"而焊不上。车间里以为的原因和真正在起作用的原因，中间差了十倍。

真正顶到上限的是另一个数。变形温升按 22·lnλ 估，实心 λ=8.4 时是 46.8℃，掏空之后跳到 87.1℃，中间差 40.3℃。

棒温沿用了实心那批的 500℃。出口温度等于棒温加温升再减掉模具吸热那 30℃，算下来 557.1℃。6063 的出口红线 560℃，还剩 2.9℃，等于没有。

把棒温压到 470℃，出口回到 527℃，余量 33℃。

这就是高挤压比空心件的真实天花板：同一个 λ，让焊合变得毫无悬念，同时又把出口温度摁在红线上。这两件事是一个数字的两面，没法分开调，也没法只捡好的那一面。

模桥自身的许用比压是另一本账，跟挤压比这条线是两回事，本篇不展开。

想把 λ 降下来，办法不是把壁做厚

壁厚写在图纸上与客户的手上，动不了。真正能动 λ 的地方只剩一处：让模孔的总面积翻倍，也就是一模出两支。

开双腔之后总面积 768 平方毫米，λ 从 52.4 掉到 26.2，ln 掉到 3.26，p 是 530 兆帕，合力 1087 吨。

1222 减 1087，省下 135 吨。这 135 吨换来的不只是余量上的踏实——97.8% 变 87.0%——还白捡一轮温度：变形温升从 87.1℃ 掉到 71.8℃，少 15.3℃，棒温因此可以从 470 抬回 485，出口温度一点没变。

同样一台铜铝挤压机，凭空多出 135 吨的做法不是改造，是把模孔的总面积翻一倍。

不过这里有个必须亲自算过才服气的数。棒长 480 毫米，单腔总挤出长度是 480×52.4，25.1 米。双腔每腔 480×26.2 得 12.57 米，两腔加起来还是 25.1 米。

一模一样。质量守恒在那儿摆着，谁也绕不过去。

所以边界是清楚的：一模双腔不会让你多出一米型材。它省的是压力和温升，从来不是产量。如果把它当成提速手段去谈，账一定会在锯切台上翻出来。

出料线速度那头也是同一个道理：杆速 4.0 毫米每秒，单腔出料 12.6 米每分钟，双腔每支只有 6.28 米每分钟——同时出两支，凑起来还是那么多米。

多付的那一套头尾，量出来是三支和两支

上一节那句"总米数一样"有个前提：米数是按整根棒算的。真到了锯切那条线上，算式还要多一项——每开一个腔，就得多切一次头和尾。

我们这边头段的不稳定料要切掉 0.8 米，尾段因为缩尾和压余一类的问题要切 1.2 米，一腔合计 2.0 米。单腔扣一次，双腔扣两次。

单腔：25.1 减 2.0，成品长 23.1 米。

双腔：25.1 减 4.0，成品长 21.1 米，摊到每腔 10.55 米。

按 6 米定尺套进去：单腔 23.1 米出 3 支（18 米），剩 5.1 米短尺。双腔每腔 10.55 米只够出 1 支，两腔合计 2 支（12 米），剩 9.1 米短尺。

三支和两支。一天 42 根棒，差 42 支成品，摊到一个月是六吨半。

这笔亏不能记在工艺头上，怪的是 10.55 这个数整除不了 6 米。于是把定尺换成 5 米再算一遍：单腔 23.1 米出 4 支（20 米），剩 3.1 米；双腔每腔 10.55 米出 2 支（10 米），剩 0.55 米，两腔 4 支（20 米）剩 1.1 米。

支数打平，双腔的短尺反而比单腔少 2.0 米。

边界到这里就很硬了：定尺长度能整除每腔挤出长度的时候，双腔才划算；整除不了的时候，双腔等于白送一套头尾。这条判据跟机器无关，跟模具也无关，只跟那个由客户定下来的数字有关。

换成紫铜，这 1250 吨立刻不是同一台机器

这台设备来的时候，台账上写的是"铜铝挤压机"四个字。做过两年才明白，这四个字里头的前两个和后两个，从来没共用过一张工艺卡，分歧点就在这个 λ 上。

紫铜的流变应力大约是 6063 的两倍。同样是 60×40×2.0，同样是 λ=52.4，p 从 596 抬到约 1192 兆帕，合力乘筒面积是 2444 吨。

同一根料，铝要 1222 吨，铜要 2444 吨。

这不是"再多给点压力"能补上的差距，是要换机器。所以铜在空心件上从来不走这条路：它先穿孔再挤，或者直接挤大壁厚的管坯然后拉拔减壁，挤压比通常压在 10 到 20 这一档，跟上面那个 52.4 压根不在同一个数量级上。

穿孔这条路也有自己的上限，而这个上限同样是算得出来的。金属从挤压筒一路包到模孔，全程抱着那根针走。取针径 Ø44、有效包覆长度 540 毫米、摩擦剪应力 10 兆帕：接触面积 138×540 约 74600 平方毫米，摩擦力 74.6 吨力。针杆自己的截面积只有 1520 平方毫米，拉应力 491 兆帕。

H13 在 500℃ 的屈服大致 1100 兆帕，安全系数 2.2，勉强够——但这已经解释了针为什么不能再细，也就解释了穿孔挤压为什么做不了小内腔。同一台铜铝挤压机做铜做铝，走到这一步已经是两条流水线上的两件事。

边界同样清楚：要无缝、要承压、内腔又不小，走穿孔；要多腔、要复杂截面、不介意留一条焊合线，走分流模。这两句之间不存在第三种答案，硬凑出来的第三种，多半是两边的好处都没拿到。

什么样的活该走哪条路，那天是这么记下来的

那年三月这批料最后是按双腔走的，工艺卡上定尺那一栏从 6 米划到 5 米，改动旁边写了一行小字和一个日期。

无锡市伟特机械设备制造厂的调试师傅那天在出料台边上站了两个班。两支料同时出来、一起往前推，在冷床上互相蹭出两道白印，这是双腔模头几天最常见的事。他没去动挤压机上的任何一个参数，只是回头找了根 Φ25 的无缝管，配两根立柱做成一根高低可调的分料杆，架在出料台中段，让两支各走各的。他说了一句：这个毛病不在机器上，我也不可能改得动图纸。

后来有人问这种铜铝挤压机该怎么挑、同等吨位哪家的合适，我都会先反问一句：你这个产品将来打算一出还是两出。这个问题听上去跟选型无关，实际上它决定了整机吨位、挤压筒直径，也决定了你将来开双腔模的时候前梁的开档够不够。

三家当初报过来的配置表里，只有一家在"推荐模具外径"那一栏的后面，多写了一行"双腔模建议的最大偏心距"。这一行跟机器的性能一点关系没有，写上去也不加分。但正是这一行，是半年后我们自己动手改双腔时唯一现成的依据。

工艺卡上 5 米那一栏边上写的日期是三月二十二号。销售去跟客户谈定尺的事，到今天还没回话。