铝型材开模定制需要注意哪些问题

铝合金压铸模具的工作条件与其他的模具不同，一般须在500摄氏度左右进行工作，除了受到高压作用外，还要承受高温影响。所以对于铝合金压铸模具的模具用钢，铝合金压铸厂选择还是需要有一定的要求。

一、优良的切削加工性

大多数铝合金压铸模具，除CNC数控机床加工外，还需进行一定的切削加工与钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，增强切削性能，减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适当，以免给铝合金压铸厂造成刀具的过量消耗。

二、良好的热稳定性

铝合金压铸模具的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此，应尽量选用具有良好的热稳定性的。当铝合金压铸模具成型加工经热处理后，因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺寸变化率小，金相组织与模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度与表面粗糙度要求。

三、良好的抛光性能

高品质的铝合金压铸件，要求型腔表面的粗糙度值小。所以铝合金压铸厂必须对型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此，选用的钢材要求材料杂质少、组织微细均一、无纤维方向性，抛光时不应出现麻点或桔皮状缺陷。

四、足够的表面硬度与耐磨性

经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中，由于铝合金液的填充与流动要承受较大的压力与摩擦力，要求模具保持形状精度与尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。

模具的耐磨性，取决于钢材的化学成分与热处理硬度，因此，提高模具硬度有利于增强其耐磨性。

此外，在选择材料时，还须考虑防止擦伤与胶合，如两表面存在相对运动时，则尽量避免选择组织结构相同的材料，特殊情况下，可将一面施镀或氮化，使两面具有不同的表面结构。

比如在很多地方使用废渣铝做成的铝锭，这种铝锭含有杂质很多，并不适合做高端的工业材，比如说对力学性能有要求，或者说表面氧化等出现夹渣和色差等，不过一些地方有用这种原材料来生产门窗料，因为门窗多是喷涂，影响不是很大。但也需要注意，有时候配比不合适的话也会出现硬度等问题。

不同的铝合金制品都有材质要求，其力学性能甚至是表面处理后都是大相径庭的，因此想要达到客户或者合金要求的标准，必须按照该合金的成分来进行生产，否则很有可能要承担责任。

实际上对于非专业人士来说，铝合金的同系材质成分区别并不是很大，但性能确实有很大的区别。因此必须使用正规渠道的棒材。有不懂的可以继续问我。

3Cr2W8V

牌号3Cr2W8V

化学成分%：

C0.30~0.40，

Si小于等于0.40，

Mn小于等于0.40，

Cr2.20~2.70，

W7.50~9.00，

V0.20~0.50，

p小于等于0.030，

S小于等于0.030；

用途：常用的压铸模具钢。碳含量较低，有较高韧性和良好的导热性；同时，含有较多的碳化物形成元素铬、钨、钒，相变温度提高，使钢有高的高温强度、硬度和良好的耐热疲劳性；淬透。适于制造高温、高应力，但不受冲击负荷的压铸铜、铝、镁合金用附模、型芯、浇口套、分流钉、高应力压腊、热剪切刀、热顶锻模、平锻机凸凹模、镶块等。

热处理：渗氮热处理

可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等,

另外，零件的精度也跟加工工艺有关，比如要挤压成型一个20大的盲孔，如果孔深100mm，一次成型的话精度就差，三次成型的话，精度就相对较高。

h13模具钢热处理工艺过程：

1、预先热处理 市场上供应的H13钢钢材和模坯，在钢厂都已作好退火热处理，保证了具有良好的金相组织，适当的硬度，良好的加工性，无需再进行退火。但制造厂进行改锻后破坏了原来的组织和性能，增加了锻造应力，必须进行重新退火。

等温球化退火工艺为：860～890℃加热保温2h，降温到740～760℃等温4h，炉冷到500℃左右出炉。

2、淬火及回火 要求韧性好的模具淬火工艺规范：加热温度1020～1050℃，油冷或空冷，硬度54～58HRC；要求热硬性为主的模具淬火工艺规范、加热温度1050～1080℃，油冷，硬度56～58HRC。

推荐回火温度：530～560℃，硬度48～52HRC；回火温度560～580℃；硬度47～49HRC。

回火应进行两次。在500℃回火时，出现回火二次硬化峰，回火硬度最高，峰值在55HRC左右，但韧性最差。因此，回火工艺应避开500℃左右为宜。根据模具的使用需要，在540～620℃范围内回火较好。

淬火加热应进行两次预热（600～650℃，800～850℃），以减少加热过程产生热应力。

3、化学热处理 H13钢若进行气体渗氮或氮碳共渗可使模具进一步强化，但其氮化温度不应高于回火温度，以保证心部强度不降低，从而提高模具的使用寿命。

模具用铝板需要的铝板一般是高强度可热处理的合金，需要有良好机械性能，可使用性，并且易于加工。根据模具的用途以及特点，铝板还需具有抗腐蚀性能和抗氧化性能。在1-8系的铝板中，用于模具制造的铝板主要包括中等硬度的5/6系合金和较强硬度的2/7系合金。5系是以镁为主要合金元素的铝合金，又称镁铝合金，其合金状态主要包括O态、HXX和HXXX态。6系铝板是添加了Al-Mg-Si元素的挤压合金，目前全世界有70%以上的铝挤压加工材是用6系合金生产的。5083铝板属于热轧铝板系列。明泰铝业生产的5083铝板，采用连铸连轧的加工工艺，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，氧化深加工性能，是模具制作用铝板的最好选择。明泰铝业6061铝板经热处理预拉伸工艺后，其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比，但其镁、硅合金特性多，具有良好的加工性能、优良的焊接特点。而且其电镀性、抗腐蚀性强、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳。6082铝板的O和T4状态适用于弯曲和成型的场合，其T5和T6状态适用于良好机械加工性的要求的模具。6082铝板抗腐蚀性和耐磨性都比较好。具有良好的加工性能、优良的焊接特点。而且其电镀性、抗腐蚀性强、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷，也可用于罐车车体等对成品性能要求比较高的产品中。以上合金铝板中具有中等强度，良好的抗腐蚀性，可焊接性，可广泛应用于要求有一定强度的各种工业磨具结构件。

一.铝型材挤压机的工作流程

1.检查油压系统是否漏油，空气压力是否正常。

2.检查传输带，冷床，储料台是否有破损和擦伤型材之处。

3.拉伸前要确认铝型材的长度，在预定拉伸率，即主夹头移动位置，通常6063T5拉伸率为0.5%-1%，6061T6拉伸率为0.8%-1.5%。

4.根据铝型材的形状确认夹持方法，大断面空心型材，可塞入拉伸垫块，但尽量要确保足够的夹持面积。

5.当铝型材冷却至50度以下时，才能拉伸型材。

6.当型材同事存在弯曲和扭拧时，应先矫正扭拧后拉伸。

7.第一根和第二跟进行拉试，确认预定拉伸率和夹持方法是否合适。目视弯曲，扭拧，检查型材的平面间隙，扩口，并口，如不合适要适当进行调整拉伸率。

8.正常拉伸率仍不能消除弯曲，扭拧，或不能是几何尺寸合格时，应通知操作手停止挤压。

9.冷却台上的型材不能互相摩擦，碰撞，重叠堆放，防止擦花。

二.铝型材挤压模具注意事项

1.铝型材截面本身就千变万化，并且铝型材挤压行业发展到今天，铝合金，铝型材截面本身就千变万化，有机身清，强度好等重要优点， 目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。 由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊，设计和制作难度较大。如果还是采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量，必须采用特殊工艺，严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产

2.选择合适的挤压机进行生产。进行挤压生产前，型材截面的尺寸，根据型材截面的复杂程度，壁厚大小以及挤压系数来确定挤压机吨位大小，

3.合理选择锭坯及加热温度，对锭坯进行均匀化处理，要严格控制挤压锭坯的合金成分。企业要求铸锭晶粒度达到一级标准，以增强塑性和减少各项异性。当铸锭中有气，孔，组织疏松或有中心裂纹时，挤压过程中气体的突然释放类似"放炮"，使得模具局部工作带突然减载又加载，形成局部巨大的冲击载荷，对模具影响很大。

4.优化挤压工艺延长模具寿命，在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能，采取适宜的挤压速度。在挤压过程中，挤压速度一般应控制在 25mm/s 以下，当挤压速度过快时，会造成金属流动难于均匀，致使模具工作带磨损加速，合理选择挤压温度，挤压温度是由模具加热温度、盛锭筒温度和铝棒温度来决定的。铝棒温度过低容易引起挤压力升高或产生闷车现象， 模具容易出现局部微量的弹性变形或在应力集中的部位产生裂纹而导致模具早期报废。铝棒温度过高会使金属组织软化， 而使得黏附于模具工作带表面甚至堵模 （严重时模具在高压下崩塌）未均匀铸锭合理加热温度在 460-520°C，经过均匀化的铸锭合理加热温度在 430-480°C。

5.挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的，在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理，一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。 模具腔内要清理干净，不可残留碱渣或异物颗粒。一般情况下模具的氮化次数不超过4-5次，要注意的是前期氮化时要经过合适的生产过程方能进行氮化，氮化次数不能过于频繁，否则工作带易脱层。

6.模具上机前工作带必须经过研磨抛光，工作带一般要求抛光至镜面。 模具上机前工作带必须经过研磨抛光，工作带一般要求抛光至镜面对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。 氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净，不得有粉尘或杂质异物，否则极易在金属流的带动下拉伤工作带，使挤压出来的型材产品出现表面粗糙或划线等缺陷。

7.挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右，使用模具时要有与模具相配套的模支撑，模套和支承垫，避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小，使得模具变形或破裂。

8.采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后，此时模具温度在 500°C 如果模具温度下 降迅速，模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到 100°-150°C 再浸入碱水中。挤压结束后，挤压杆先于挤压筒后退，压余留在挤压筒中，然后挤压筒后退，可同时将模具分流孔中的部分残铝 随同压余拔出，然后再进行碱煮。

9.模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具使用中期，由于模具的各项性能已基本处于平稳状态，可适当提高使用强度。到后期，模具的金属组织已经开始恶化，疲劳强度，稳定性和韧性经过长期的生产服役已经开始走入下降曲线，此时应适当降低模具的使用强度直至模具报废。

10.加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录，完善每套模具的跟踪记录，加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录方便管理。

压铸模具制作工艺流程:

审图—备料—加工—模架加工—模芯加工—电极加工—模具零件加工—检验—装配—飞模—试模—生产

A：模架加工：1打编号，2 A/B板加工，3面板加工，4顶针固定板加工，5底板加工

B：模芯加工：1飞边，2粗磨，3铣床加工，4钳工加工，5CNC粗加工，6热处理，7精磨，8CNC精加工，9电火花加工，10省模

C：模具零件加工：1滑块加工，2压紧块加工，3分流锥浇口套加工，4镶件加工

模架加工细节

1， 打编号要统一，模芯也要打上编号，应与模架上编号一致并且方向一致，装配时对准即可不易出错。

2， A/B板加工（即动定模框加工），a：A/B板加工应保证模框的平行度和垂直度为0.02mm，b ：铣床加工：螺丝孔，运水孔，顶针孔，机咀孔，倒角c:钳工加工：攻牙，修毛边。

3， 面板加工：铣床加工镗机咀孔或加工料嘴孔。

4， 顶针固定板加工：铣床加工：顶针板与B板用回针连结，B板面向上，由上而下钻顶针孔，顶针沉头需把顶针板反过来底部向上，校正，先用钻头粗加工，再用铣刀精加工到位，倒角。

5， 底板加工 ：铣床加工：划线，校正，镗孔，倒角。

（注：有些模具需强拉强顶的要加做强拉强顶机构，如在顶针板上加钻螺丝孔）

模芯加工细节

1） 粗加工飞六边：在铣床上加工，保证垂直度和平行度，留磨余量1.2mm

2） 粗磨：大水磨加工，先磨大面，用批司夹紧磨小面，保证垂直度和平行度在0.05mm，留余量双边0.6-0.8mm

3） 铣床加工：先将铣床机头校正，保证在0.02mm之内，校正压紧工件，先加工螺丝孔，顶针孔，穿丝孔，镶针沉头开粗，机咀或料咀孔，分流锥孔倒角再做运水孔，铣R角。

4） 钳工加工：攻牙，打字码

5） CNC粗加工

6） 发外热处理HRC48-52

7） 精磨；大水磨加工至比模框负0.04mm，保证平行度和垂直度在0.02mm之内

8） CNC精加工

9） 电火花加工

10） 省模，保证光洁度，控制好型腔尺寸。

11） 加工进浇口，排气，锌合金一般情况下浇口开0.3-0.5mm，排气开0.06-0.1mm，铝合金浇口开0.5-1.2mm排气开0.1-0.2，塑胶排气开0.01-0.02，尽量宽一点，薄一点。

滑块加工工艺

1， 首先铣床粗加工六面，2精磨六面到尺寸要求，3铣床粗加工挂台，4挂台精磨到尺寸要求并与模架行位滑配，5铣床加工斜面，保证斜度与压紧块一致，留余量飞模，6钻运水和斜导住孔，斜导柱孔比导柱大1毫米，并倒角，斜导柱孔斜度应比滑块斜面斜度小2度。斜导柱孔也可以在飞好模合上模后与模架一起再加工，根据不同的情况而定。