散热用铝合金切削型材生产工艺探讨
铝合金的切削特性分析和工艺技术研究
表 １ 铝合金切削性能
铝合金 合金含量 0% ～ 0.5% 铝铜合金 0.5% ～ 5.65% ＞ 5.65% 铝镁合金 镁硅合金 铝硅合金 铝锰合金 铝锌合金 4% ～ 13% ＜ 8% 9.5% ～ 11.5% 切削性能 不好 较好 良好 低劣 优良 优良 低劣 低劣 良好 加入适当 Cu,Mg，切削性改善 冷变形强化，切削性改善 LC4,LC5,LC6,ZL401,ZL402 ZL101,ZL103,ZL104,ZL105,ZL110 冷变形强化，切削性良好 改善措施 冷作处理后，切削性改善 代表合金 LD2 LD5-LD10D ZL202
铝合金本身的材料性能，引起工件在切削加工中出现粘 刀、变形、振动等问题。根据铝合金的切削性能，加工过程 中需合理选择刀具参数、切削参数等，设计恰当的工艺路线， 有效避免或减缓切削过程中的问题，确保工件切削质量。 ２．１ 刀具材料及刀具参数的选择 铝合金在切削过程中产生的切削力较小，可适于高速
表 ２ 切削铝合金的刀具材料
（1） 粘刀现象。 铝合金工件硬度小 （最高 120HB 左右） ， 塑性较大，切削时工件变形大；切屑与前刀面的摩擦较大， 且接触面积也大；由摩擦和变形产生的热量，使工件表面 金属变软直至溶化。再者，铝合金切屑不容易断裂，热量 不能及时带走，加剧了工件材料的溶化。这样切屑滞留在 切削刃上，容易产生粘刀现象，从而进一步形成积屑瘤， 影响切削过程。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（2）切削变形。铝合金件的抗塑性变形能力差，在切 削力的作用下，工件表层容易产生塑性变形。在切削摩擦
钨钴类硬质合金刀具
超细晶粒硬质合金刀具 （聚晶）金刚石刀具 类金刚石碳涂层刀具 陶瓷刀具 聚晶立方氮化硼刀具
除刀具材料外，刀具的几何参数是影响加工质量的一 个重要因素。切削铝合金时，选用较大的刀具前角，一般 12°～ 18°。前角过大，切削刃和刀头强度降低，不利于 刀具散热，影响刀具寿命；前角过小，切屑变形增大，易 断屑，但切屑容易划伤工件已加工表面。粗加工时可适当 减小前角，精加工时可适当增大前角。刀具（副）后角有 利于减小（副）后刀面与工件的摩擦。由于铝合金弹性模 量小、易粘刀，切削摩擦严重，宜选择较大的后角。例如， 切削铸铝合金时，后角可取 12°。对于刃倾角的选择，冲 击较大的连续切削，取较大负值的刃倾角配合较大前角， 保证切削质量；精加工时宜取正刃倾角，防止切屑划伤已 加工表面。 切削时， 选用刀刃锋利的刀具， 前刀前研磨抛光， 选择尽可能小的刀尖圆弧半径，以防止积屑瘤和切削毛刺。 ２．２ 切削用量的选择 切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三个切削 要素，表示切削过程中切削运动的大小以及刀具切入工件 的程度，直接影响到切削力、切削热、刀具寿命、工件表 面粗糙度等。对于铝合金这种适于高速切削又容易产生粘 刀、切削变形、振动等问题的材料，合理选择切削用量显 得尤为重要。一般情况下，粗加工时选用较大的切削深度 和进给量。例如，切削 2A12 时，速度可控制在 800r/min 左右；精加工时，切削深度 0.2 ～ 0.5mm，选择较高的切削 速度和较小的进给量。 ２．３ 切削液的合理选择 铝合金在高速切削下产生大量的切削热，极易使材料
铝合金的切削特性分析和工艺技术分析
铝合金的切削特性分析和工艺技术分析作者：郭改嫄来源：《中国科技博览》2017年第05期[摘要]铝合金作为一种复合金属材料，在人们的工作生活中有着广泛的应用。
但是铝合金材料的切削问题一直也是工艺切割制作中的一个重要问题，只有对铝合金的切削特性做出进一步的科学研究，同时在实际的工艺操作中，采用先进的工具以及合理的参数，才能保证铝合金的切削质量，提高铝合金设备的生产效率。
[关键词]铝合金；特性分析；工艺技术中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0031-01引言随着我国工业的快速发展，铝合金设备的需求量进一步增大，同时对铝合金原材料进行加工时，工序也变的越来越繁杂，对于切削参数也是要求越来越精确。
因此，在工业中对铝合金材料进行切削时，应该对其切削特性以及工艺参数有更加深入的研究，保证在实际应用中，既能避免资源的浪费，又能保证工艺制作质量。
1、铝合金的切削特性分析受到铝合金本身物理特性的影响，切削的问题主要表现在这三个方面：粘刀现象、切削变形以及切削中的振动问题。
切削时，由于摩擦生热，导致铝合金材料的表面开始受热变软直到熔化。
并且由于铝合金具有很好的延展性，导致切屑不能及时掉落，受热之后就会粘在刀口上，造成粘刀现象；铝合金材料质地软，抗塑性变形能力差[1]。
在切削过程中，受热以及受到应力的作用都会导致工件变形，影响使用，造成资源的浪费；在使用刀具对铝合金材料进行切削时，会出现弹性回复的现象，这是由铝合金弹性模量小的原因造成的。
这就回导致切削刀具、给进系统的振动。
另外，切削中，残留在刀口的切屑在熔化以及脱落的过程中，都会产生不同程度的振动。
2、铝合金切削工艺技术了解到铝合金材料的自身特性，针对切削时出现的三个重要问题，对工艺流程进行设计，合理对刀具以及切削参数进行调整，才能够完成对铝合金材料的顺利切削工作，从而保证工件的质量。
2.1 选择刀具材料及参数由于铝合金相对较软的质地，切削铝合金材料时，需要的切削力度是比较小的。
铝型材散热器加工技术工艺和产品的创新点
铝型材散热器加工技术工艺和产品的创新点说起铝型材散热器，哎呀，真的是一个“不得不提”的存在！我们日常生活中，像家电、电脑、手机这些东西，哪一个不需要散热器呢？不过，别小看这个小小的散热器，它可不简单！这背后可藏着不少的技术活儿。
你想啊，铝型材散热器不光要做得漂亮，还得能“消耗”掉那些让设备过热的热量，不然机器就可能因为温度过高而卡死、死机，那可真是麻烦到家了。
现在的铝型材散热器在制作工艺和产品创新上，真的是有点“牛”得不行！咱得说说铝型材的材料。
铝材这个东西，轻巧不说，还散热性能好，尤其是铝型材，利用它做散热器，不仅外观帅气，还能有效提高散热效率。
所以，这铝型材的使用，简直是“天作之合”，可以说是大自然送给我们的宝贵财富了。
铝型材加工工艺一开始其实挺简单的，铝材经过挤压、拉伸成型，再经过表面处理，不管是阳极氧化，还是喷涂，都能提升它的性能和外观。
不过，这不意味着铝型材散热器的制作就完事了。
哎哟，技术的门槛可高着呢！想要把散热器做得既高效又美观，还得用上一些创新技术，才能脱颖而出。
比如，传统的散热器一般都是把热量通过表面辐射到空气中，然而，随着科技发展，简单的散热方式早就不能满足现代设备的需求了。
现在，不少铝型材散热器开始采用“多通道结构”技术，这个就有点意思了，表面通过增加通道的数量，可以加大热量的散发面积。
让散热更高效，不用担心热量堆积得像“锅底巴”的那样，机器一热就死机。
你看这技术，就像是给散热器开了“外挂”，散热性能瞬间提升，简直是“游刃有余”。
不仅如此，今天的铝型材散热器还在材质选择上做了不少文章。
以前用的都是纯铝材料，现在呢，很多厂家开始加入一些镁、铜等元素，改善铝的导热性能。
简单来说，就是让散热器不仅轻盈，还能更迅速地把热量带走。
就像是给设备装了一个“超级散热系统”，热量不见了，设备也就更稳定。
铝型材的可塑性强，能做出各种形状，这样的创新，让散热器的外形不再单调，设计师可以根据客户的需求，设计出各种各样的个性化产品。
浅谈铝合金的加工工艺
浅谈铝合金的加工工艺航空航天材料学习报告学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日浅谈铝合金的加工工艺纯铝的密度小，大约是铁的1/3，熔点低，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。
通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度。
这样使得其“比强度”胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。
采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金结构件的需求日益增多，使铝合金的加工性研究也随之深入。
铝合金的广泛应用促进了铝合金加工技术的发展，同时加工技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的加工技术正成为研究的热点之一。
一、铝合金的熔炼熔炼是为塑性加工提供坯锭。
熔炼炉多用燃气反射炉或燃油反射炉，一般容量为20～40吨或更大；也采用电阻加热反射炉，容量一般为10吨左右。
为缩短装炉时间，提高熔化效率，减少吸收气体和卷入氧化膜，工业上已采用倾转式顶装料圆型炉。
熔炼时最好应用快速分析仪器分析合金成分，并及时调整。
为保证熔体纯洁，防止有害气体的污染和控制化学成分，除了尽可能缩短熔炼时间外，宜用以氯化钾和氯化钠为主的粉状熔剂覆盖，一般用量为炉料重量的0.4～2%。
熔炼温度通常控制在700～750℃。
熔化后的金属还需进行精炼和过滤，以除掉金属中的有害气体氢和非金属夹杂物，以提高金属纯洁度。
精炼通常用固体精炼剂或气体精炼剂。
固体精炼剂一般以氯盐为主，也用以六氯乙烷代替氯盐的精炼剂。
早期使用活性强的氯气作气体精炼剂，净化效果虽好，但对环境污染严重,因此发展出氮-氯混合气体、惰性气和三气体精炼剂,效果较好。
毕业设计(论文)散热器用铝型材挤压工艺与模具设计
毕业设计（论文）散热器用铝型材挤压工艺与模具设计摘要铝合金因质轻、美观、良好的导热性和易加工成复杂的形状,而被广泛地用于生产散热器材。
铝合金散热器型材主要有三种类型:扁宽形,梳子形或鱼刺形；圆形或椭圆形以及树枝形。
与其他铝型材比，散热器有其自身的特点：散热片之间距离短,相邻两散热片之间形成一个槽形,其深宽比很大；壁厚差大,散热片的齿部很薄,而其根部的底板厚度大。
散热器复杂的截面形状给模具设计、制造和生产带来很大的难度。
本文以两种常用散热器为实例，在总结大量散热器模具设计制造经验的基础上，论述了散热片挤压模具设计的步骤和关键点。
散热器型材挤压模具设计既要保证模具有足够的强度又要平衡金属在模具中的流速。
根据散热器的产品图，将梳子型散热器挤压模具设计成平摸，与导流模配合使用。
把太阳花散热器挤压模具设计成分假流模，以保证在挤压时的金属流动比平模更均匀，这也是太阳花散热器模具设计的关键点。
文中选用4Cr5MoSiV1模具钢作为模具材料，讨论了散热器挤压模具的热处理工艺和散热器的挤压工艺特点。
关键词：散热器挤压模具设计挤压工艺铝型材Extrusion Process and Die Design for Radiator Aluminum Extruded SectionsABSTRACTAluminum alloy, for its light weight, beautiful, good thermal conductivity and easy processing into complex shapes,is widely used to produce cooling equipment. Aluminum radiator profiles are mainly three typesg: flat wide shape, or a fishbone-shaped comb-shaped; round or oval-shaped;and branching shape. Compared with the other aluminum extruded sections radiator has its own characteristics: the distance between the heat sink is short, between two adjacent heat sink to form a trough, and its large aspect ratio; differential wall thickness, heat sink teeth thin, and its roots in the bottom thick. The mold design, manufacturing and production are very difficulty for the complexity of the shape of radiator extruded sections.In this paper, the extruded die design of two common heat sink radiators are discussed in detail on the basis of a lot of experiences in mold design and manufacture for the radiator. Extruded die design has two key parts,the first is sufficient strength to ensure that mold; the second is to balance the flow of metal in the mold. Based on the Product plans of radiators, the radiator comb flat extrusion die are designed to touch, used in conjunction with the diversion mode. The extrusion die is designed radiator sunflowers streaming mode, split mode when the metal flow in the extrusion die is more complex than flat, so how to balance the flow rate of the metal mold is key points for the design of radiator sunflowers. 4Cr5MoSiV1 die steel is used and also the radiator heattreatment process and extruded process are discussed.Keywords: Radiator Extrude mold design Extrusion process Aluminum extruded sections目录摘要IExtrusion Process and Die Design for Radiator Aluminum Extruded Sections IIABSTRACT II第一章绪论 11.1引言 11.2挤压模具在铝型材挤压生产中的重要性11.3铝型材挤压模具技术发展概况 31.4论文的主要研究内容 5第二章型材挤压模具设计技术 62.1型材模具的设计原则及步骤 62.2挤压模典型结构要素的设计92.2.4入口圆角112.3确定采用平面和分流模的原则112.4平面分流组合模的特点与结构122.5模具外形尺寸的确定原则14第三章典型散热器挤压模具设计 163.1太阳花散热器的模具设计163.2梳子型散热器模具设计30梳子型散热器挤压模具整体结构设计方案32第四章模具的选材与热处理及维护与保养45 4.1模具材料的选择454.2模具材料的热处理 504.3模具的维护与保养 53第五章型材挤压工艺555.1铝及铝合金材料挤压生产工艺流程 55 5.2挤压工艺的制定56第六章结论59参考文献60致谢62第一章绪论1.1引言挤压工模具设计与制造是铝合金挤压材，特别是铝合金型材生产的关键技术，不仅影响产品的质量、生产效率和交货周期，而且也是决定产品成本的重要因素之一。
散热铝材加工工艺流程
散热铝材加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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高效散热用铝型材
高效散热用铝型材摘要：铝合金密度低，强度高还耐腐蚀，导热性能良好。
工业，建筑，电子产品等方面广泛应用。
散热器有非常优秀的导热性在电子产品方面的应用非常之广，但是因结构复杂及加工难度系数比较大，这时模具设计尤为重要，加工工艺必须合理优化为辅。
本文以实际生产来论述高倍数密齿带管散热器铝型材模具设计及优良的加工工艺的关键点。
关键词：高效散热器铝型材；分流模；模具；模具设计引言：随着社会的进步，人们生活水平的不断提高，像航天科技，汽车，电脑，手机等很多领域电子产品用的散热器。
铝型材散热器有着质量轻，美观耐用，散热率高，可塑性好等优点，特别是带高倍齿的散热器尤为突出其导热性能。
但是高倍数齿散热器因齿长且密，结构的复杂，对挤压模具设计人员，模具钢的材质及加工工艺提出非常高的要求，任何一项做不到位都会影响模具的质量。
一、散热器结构的分析散热器作为挤压型材有以下特点：（产品图如图1）（1）散热器为空心且带高倍数密齿。
（2）散热器空心部分带螺丝孔需要装配，所以要求精度高，尺寸公差±0.1（3）散热器齿密集为高倍数密齿，要求不可有变形，且齿部分与根部壁厚落差较大。
（4）散热器整个外形长度超过200mm难度系数较高，要求不容许出现变形，公差为±0.2.图1 产品图尺寸二、散热器挤压模具设计从结构断面分析可以看出散热器型材的难点处较多，空心部位与实心处壁厚落差较大，齿部分还带有空心部分，齿倍数较高且密，具截面大小不同，会导致铝料通过模具各个横截面的流量与流速不尽相同。
铝料受到相同挤压力的情况下，铝料会出现大部分流向横截面较大的地方，而横截面较小的面积会出现铝料较少，甚至会出现缺料现象，并且横截面积较大部分流速会比横截面积较小的部分流速快，实心部分流速比空心部分流速快，齿部的流速比根部实心部分慢，设计时必须考虑解决流量与流速不等的问题。
2.1模具结构的布局由于此为空心型材即模具应为分流模结构，分上模与下模组合模具。
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（ 方 国 际 合 作 股 份 有 限 公 司 ， 东 深 圳 ５ ８３ ） 北 广 １１３ 摘 要 ：０ ３铝 合 金 切 削 型 材 一 般 用 于 电 子 产 品 的 散 热 元 件 。 本 文 详 细 探 讨 这 种 型 材 的化 学 成 分 及 生 产工 艺 。 ６６
关 键 词 ： ６ 合 金 ； 削 型 材 ；化 学 成 分 ；生 产 工 艺 ６ ３铝 ０ 切 中 图 分 类 号 ：Ｇ ７ Ｔ ３９ 文献标识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ １ ７５ ２ ０ ）５ ０５—０ １７ —６ ９ （０２ ０ —０３ ２
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第 ３卷 １
第 ５期
有色金 属加工
ＮＯＮＦ 只只ＯＵ ＭＥＴ Ｅ Ｓ Ａｌ ＰＲＯＣＥＳＳｌ Ｇ Ｓ Ｎ
Ｖｏ ． １ Ｎ ５ Ｉ３ Ｏ． Ｏｃｏ ｅ ０ ２ ｔｂ ｒ ｏ ２
２０ ０ ２年 ｌ ０月
散 热 用 铝 合 金 切 削 型 材 生 产 工 艺 探 讨
％ ， ｉ０． ７ ～０．９％ ， － ５％ ．１ Ｓ： ３ ％ ３ Ｍｇ＋Ｓ ＝ ｉ
０ ８ ％ ～０ ９ ％进 行 对 比 ， 现 当含 量成 分 为 前 者 时 ， ．７ ．０ 发 合金 较 硬 ， 品 会 出 现 切 削 不 良 、 片 断 裂 等 缺 陷。 产 齿 为此 ， 将合 金 成 分 调 为 后 者 ， 产 品 加 工 切 削 性 能 大 其 为改善， 能满 足 客 户需 求 。
较 低 时 ， 产 生 表 面 裂 纹 及 冷 隔 等 缺 陷 。 对 于 ｄ ０ 易 ９ ３ ２ ｍＴ圆锭 ， 造 速 度 宜控 制在 ９ ｌ ｌ 铸 ０～９ ｍ ｍｉ。 ５ ｍ／ ｎ
２ 挤 压 工 艺
２ １ 铸锭 的均 匀 化 ． 铸锭 均 匀 化 的 目的是 使 铸 造 时 形 成 的 ＭｇＳ 得 到 ２ｉ 溶解 ， 促进 合 金 成 分 分 布 均 匀 ， 并使 铸 造 组 织 中 相 向 ａ 转化 、 集 、 化 。同时为保持合金挤 压性能 ， 相 聚 球 采 用 中温均 匀 化 ， 即在 ５ ０Ｃ 温 ５ｈ ６ ｏ保 。
１２ 铸造 工 艺 参数 ． 切 削型材的铸造成形并不 困难。主要 问题 是铸锭 内
的晶粒 偏析和抗裂纹能力不 足 ， 为此采 取 了以下措施 ：
２３ 淬火 方 式 的 选 择 ．
挤压 冷 却 速率 必 须 保 证 材 料 不 会 形 成 粗 大 ＭｇＳ ２ｉ 相 。 由于 ６ ６ ０ ３合 金 的淬 火敏 感 性 为 ３ ｏ／ ｉ， 了使 ８Ｃ ｍ ｎ 为 产 品 温度 快 速 通 过形 成 粗 大 相 的温 度 区 间 ， 据 型 材 根 的形状 和尺 寸 不 同 ， 采 用 风 冷 或 风 冷 加 水 冷 的 方 式 可
２ ２ 铸锭 挤 压 温 度 ． 铸锭 挤 压 温 度 是 决 定 产 品 力 学 性 能 的 关 键 参 数 之 一 。根 据 生 产 中 的实 际 经 验 以及 型 材 的 形 状 和 规 格 ， 别采 用 不 同 的挤 压 温 度 。 另 外 ， 采 用 工 频 加 分 在 热时 ， 热 时 间 控 制 在 ２ ｍ ｎ 内 ， 免 形 成 较 粗 的 加 ｉ 避
１ １ 控 制化 学成 分 ． 合理 地 控 制化 学成 分 是 改 善 铸 锭 质 量 ， 生 产 性 为
能 合格 的切 削 型 材 提 供 良好 坯 料 的 先 决 条 件 。 切 削 型材所 用 合 金 为 ６ ６ ， 它 与 常 规 建 材 不 同 ， 要 特 ０３ 但 主 点 是 合金 的 韧性 较 高 ， 现 在 合 金成 分 上 ， Ｍｇ 较 体 是 量 高 ，ｉ 较 低 ， Ｍｇ＋Ｓ 总 量 较 低 。 因 此 ， 们 重 点 Ｓ量 且 ｉ 我
究。
要求 较 高 ， 锭 质 量 的 好 坏 直 接 影 响 着 产 品 的 切 削 铸
性 。故 在精 炼 、 置 时 ， 仔 细 操 作 ， 静 要 静置 时 间一 般 以
１ 时 为宜 ； 小
④ 控 制 铸造 速 度 。 铸 造 速 度 是 决 定 铸 造 质 量 的
１ 熔 铸 工 艺
铝 合金 切 削 型材 作 为 一 种 散 热 型 材 ， 要 有 “ ” 主 一
的流 动 性 ， 产 生 冷 隔 、 杂 、 孔 等 缺 陷 。根 据 生 产 易 夹 气 经 验 ， 造 温 度在 ７ ５～７ ０Ｃ较 合适 ； 铸 １ ３ｏ ③ 控 制 精炼 和 静 置 过 程 。 由于 该 料 的切 削 性 能
来 达 到这 一 目的 ， 以满 足 其切 削性 能 。 ２４ 挤压 速 度 ．
一
① 控 制冷却 强 度 。 冷 却 强 度 大 ， 却 速 度 快 ， 冷 有
利 于 消除 晶粒 偏 析 现 象 。 同 时 ， 过 控 制 冷 却 强 度 可 通
以减少 铸 造 时 产 生 应 力 集 中而 导 致 的铸 锭 裂 纹 。冷 却水 压 控 制在 ０ １ ０ ２ ａ ． ～ ．ＭＰ ； ② 控 制 铸造 温 度 。 铸造 温 度 的选 择 主 要 考 虑 两
和 “ ” 两 种 形 态 。 通 过 切 削 加 工 ， 其 表 面形 成 百 Ｔ型 使
叶片状 态 ， 作 电 子 产 品 的 散 热 元 件 ， 到 散 发 热 量 用 起 和提 高 产 品 寿 命 的 作 用 。 由于 它 与 常 规 的建 筑 型 材 的性 能 要 求 不 同 ， 厂 对 其 生 产 工 艺 进 行 了 试 验 研 我
对 Ｍｇ Ｓ 、 ｉ的 含 量 进 行 了 试 验 。 以 Ｍｇ ０ ５ ％ 一 ： ．３
０． ５％ ， ｉ ０． ５ Ｓ ： ４％ ～ ０． ３％ ， ４ Ｍｇ＋ Ｓ ＝ ０． ０％ ～ ０． ３％ ｉ ９ ９
重要 工 艺 参 数 。 当 铸 造 速 度 较 高 时 ， 形 成 中心 裂 易 纹， 同时 使 铸 造凝 壳 层 变 薄 ， 析 瘤 加 大 ； 偏 当铸 造 速 度