什么叫铝合金挤出成型
铝合金挤出成型是挤压铝型材工艺,俗称“拉铝”“铝挤出”。其工艺特点是通过加温炉把铝棒加温到480度左右,然后模具同时加温到480度。再通过机械压力把加温后的铝棒通过提前装好的模具挤压成型。
铝合金挤出成型
其主要步骤有三:
先做好模具,这种挤压模具大多数工时在7~15天左右,尺寸越大费时越长,其复杂程度也是成正比。
2.铝棒与模具同时加温到480度左右,将模具置入挤压机模座,放入挤压垫操作挤压机对原材料进行挤压。
3.型材挤出后送入冷床调直、裁剪至大致尺寸。然后送入时效炉进行人工加硬,加硬后的铝型材,再进行下一步工序进行后加工(精切、CNC、表面处理等)。
铝合金挤出成型
1)铝棒炉升温铝棒到500度,同时挤压机挤压筒升温到500度及模具升温到500度。(当然温度要根据挤压型材截面有一定调整)
2)挤压主电机启动。冷却电机启动。
3)挤压筒后退,模具座开启。
4)放入模具,模具座就位,模具对中。
5)挤压筒闭合,铝棒就位。
6)主挤压缸及辅助挤压缸功进挤压。
7)出料口人工辅助料头挤出,风冷启动,中断锯启动,取样检测。
8)正常生产,挤压,排气,挤压,主缸后退,换铝棒。重复5)
主要过程为:
(1)配料:根据需要生产的具体合金牌号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。
(2)熔炼:将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化,并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
(3)铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各种规格的圆铸棒。
2、挤压:挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具,利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金,在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程,以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金,其热处理制度不同。
3、氧化:挤压好的铝合金型材,其表面耐蚀性不强,须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
其主要过程为:
(1)表面预处理:用化学或物理的方法对型材表面进行清洗,裸露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光(亚光)表面。
(2)阳极氧化:经表面预处理的型材,在一定的工艺条件下,基体表面发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
(3)封孔:将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭,使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的,利用封孔前氧化膜的强吸附性,在膜孔内吸附沉积一些金属盐,可使型材外表显现本色(银白色)以外的许多颜色,如:黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
1.挤压件分类
2.简单挤压模具的结构和设计要点
3.分流组合挤压模的结构和设计要点:
挤压件分类:
实心型材:整个型材断面上均无孔。
中空型材:型材断面上有孔。
简单挤压模具的结构和设计要点:
筒单挤压模有两种:第一种是实心型材挤压模。第二种是空心型材挤压模。具体结构如下:
1)挤压筒:用高强度合金钢制造的多层圆筒体,一般内衬套可卸下。长度根据挤压机吨位确定。材料:外套5CrMnMo,
内套3Cr2W8V。
2)模支承:保证模子和模垫同心,是安装模子、模垫时的辅具。
3)
模垫:模垫和模子外形尺寸相同,其厚度为模子厚度的3倍,与模具一起承受挤压力。模垫、模孔尺寸比模子的稍大。材料:合金工具钢。
4)
压型嘴:保证模具在挤压过程中不移位及与挤压筒紧密配合的辅具,结构及尺寸根据挤压机吨位确定。
5)
挤压垫片:防止挤压轴与被挤压的金属直接接触的辅具。其外径较挤压筒内径小一些,厚度在40至150mm之间。
6)
挤压轴:挤压轴工作时伸进挤压筒中,并与挤压垫接触,挤压轴承受挤压机的最大挤压力。材料:3Cr2W8V。
模孔配置原则:
单孔型材模孔配置:一般是让模也重心与模具中心重合。如果壁厚变化非常大,应把最薄的部位配置在模具中心,
多孔型材模孔配置:对于断面较小或断面对称性较差的型材,通常采用多孔模。多孔模各模孔间距不应过小。
模孔工作带的确定:
1)
以整个型材难出料处为基准,该处工作带长度为成品厚度的(1.5至2)倍。
2)
与基准点相邻近的工作带长度为基准点工作带长度加1mm。
3)
型材厚度相同时,与模具中心距离相等处工作带长度也相同。
4)
由模具中心算起,每相距10mm工作带长度增减数值可查阅相关文献。
5)
工作带的空刀:空刀过多,模具工作带强度减弱。
阻碍角:
当模孔工作带长度大于15至25mm时,实际上,由于尺寸收缩金属已不与工作带贴合,此时,可用阻碍角调节金属流速。工作带母线与挤压中心线之间夹角为阻碍角,最有效阻碍角为3度至5度。
促流角:一般促流角是在模具工作端面上作成对称的锥面或者倾斜的锥面。
这些知识好多,要看专业书才能全面。
铝型材挤压加工的技术特性有:1.可以挤压接合金属粉末,碎屑以及其他金属;2.使用分流组合模可以成形薄壁空心不对称的制品;3.可以对塑性很低的铝合金材料进行加工成型;4.可以形成复杂的不规则的截面和制品;5.可以加工外层包履有防止氧化和表面裂纹的包履材的毛坯。
铝型材挤压加工也存在其经济上的缺点,比如:容易引起模具破损,晶粒长大和表面裂纹,在正挤压的时候由于摩擦使得压力增大,能耗增加,以及要增加材料装卸等工序,生产速度低,效率低,温度不稳定导致品质不均匀以及挤压力要达到几千吨需要大功率挤压机等等。
平面分流组合模用于挤压空心型材,因需经二次变形,故所需挤压力较大,易造成闷车。用这种模具挤压空心型材,成品率较高,模具易于加工制造,生产操作简便,能生产各种高精度、高光洁表面的外形复杂的薄壁空心型材和多孔空心型材,但在挤压中或挤压完毕时修模和清理残料较困难。
星形组合模适用于外形尺寸较大的空心型材,挤压力较平面分流模的小,型材成品率较高,残料清理也较轻易,但模子加工较困难。
舌形模残料较长,型材成品率低,模具加工难度介于两者之间,但挤压阻力较小,且在挤压中或挤压结束时残料轻易清理干净,修模方便,故多用于挤压需要较高的挤压力和质量要求较高的薄壁空心型材或硬合金军工铝材。
三种空心型材模具的比较表
模子种类挤压工艺性能(挤压阻力)产品质量(成品率)模子加工难易度清理金属和修模适用范围
平面分流组合模不好良好易难所有空心制品
星形组合模中等良好难中等外形尺寸大的空心型材
舌形模良好不好中等易硬合金高质量薄壁空心型材
1.偏析是在铸棒表面凝结的易熔析出物,也称偏析瘤,是易熔组成物渗出后凝结在铸棒表面而成的,在挤压生产中,聚集在模具金属流动的死区,被挤出或被流动的型材拉出,形成“毛刺”或“震痕”。
2.疏松是在晶界及枝晶网络出现的宏观和微观的分散性缩孔,在枝晶间呈三角形孔洞,断口组织不致密,可能往往伴有气孔、夹渣等,在挤压生产中很难与金属焊合,从而以形成粘铝现象。
3.夹渣是混入铸棒的熔渣、氧化皮或其他杂质,也叫夹杂。凹陷于基体,将破坏铸棒的连续性。在铝型材挤压过程中,夹渣通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝。 4.晶粒粗大是当熔体金属过热或铸造温度过高时。在铸棒中易出现的粗大晶粒组织,并伴有晶间裂纹,使金属不连续,在挤压生产中,也易产生粘铝问题.
“毛刺”和“震痕”是在挤压铝型材生产中常见的缺陷。“毛刺”不直观,不仔细观察或手摸较难发现;“震痕”是颗粒相对集中型材表面的表现。其危害是:在氧化电泳、喷涂型材的生产过程中,很难去除掉,影响型材的表面美观,造成废品。一般厂家对表面处理为喷粉(漆)型材全部经喷砂处理后,再进行喷粉(漆),效果较好但氧化光面电泳料处理起来就很棘手,给挤压工序造成极大的困扰,因此,要在实践生产中不断地观察分析、总结,采取相应措施,以减少或杜绝这种缺陷的出现很重要。
在挤压6082铝合金型材时需要把握好这两大点:1、铝合金铸棒的加热方式 2、铝型材的挤压方式。接下来我们来进一步了解这两大点中,所需要注意的具体事项。
铝合金铸棒的加热方式
a、加热时间短,在3分钟内即可达到500℃左右
b、挤压温度控制准确,误差不超过±3℃。
如果用电阻炉缓慢加热,将会导致Mg2Si相析出,影响强化效果。
2、铝型材挤压方式
a、6082合金变形抗力大,所以铸棒温度应偏上限(480-500℃)
b、铝挤压模具温度也应偏高
c、为防止缩尾或气泡、氧化皮、杂质卷入,压余应留长一些
d、要使合金主要强化相Mg2Si完全固溶,须保证淬火温度在500℃以上,固此型材挤压出口温度应控制在500-530℃