铝合金的成型方法
精品文档
。 1欢迎下载 变形铝及铝合金的挤压生产
第一节:挤压方法
挤压成形是对在挤压筒内的金属锭坯施加外力,使之从设定的模孔中流出,从而获得所需要的形状和尺寸的产品,这样一种塑性加工方法称挤压。(图1-1)
图1-1 金属挤压原理示意图
1.挤压轴 2.挤压垫片 3.挤压筒 4.锭坯 5.挤压模 6.挤压制品
从200多年前,英国人S.Braman设计出世界上第一台机械式铝挤压机开始,经历了一百多年的发展,这中间产生了水压机、油压机。特别是近40多年来铝挤压工业和技术获得了飞速发展,出现了润滑挤压,复合坯料挤压,在线淬火挤压,反向挤压,变断面挤压,组合模挤压,固定垫片挤压,Conform连续挤压,扁挤压筒挤压……
正向挤压法
最基本分类: 反向挤压法
侧向挤压法
图1-2 铝挤压最基本方法 a. 正向挤压法 b.型、棒材反向挤压法
c.管材正向挤压法 d.管材反向挤压法 带穿孔
不带穿孔
带穿孔
不带穿孔 (见图1-2) 精品文档
。 2欢迎下载 第二节:铝合金挤压技术的发展现状
1、设备:
据资料介绍,世界各国已装备不同类别、结构、用途、压力的挤压机6000台以上。(其中美国600多台,日本400多台,法国200多台,俄罗斯400多台,中国2800多台,其他国家1400多台),绝大部分为15—25MN的中小型挤压机。
目前,世界上已正式投产使用的80MN以上的大型挤压机20台以上,拥有的国家是美国、俄罗斯、中国、日本和西欧。最大的是美国雷诺公司的270MN挤压机。(全机自动控制),主机、辅机均用PLC系统。
2、 工具:大型优质圆、扁挤压筒与特种模具技术
如固定挤压垫片、舌型模、平面分流组合模、叉架模、前室模、导流模、宽展模、可卸模、水冷模等。
3、 挤压工艺不断改进和完善
舌型模挤压、平面组合模挤压、变断面挤压、水冷模挤压、扁挤压、宽展挤压,精密气、水(雾)冷却在线淬火挤压,高效反向挤压,等温挤压技术……扩大了铝材的品种,提高了挤压速度和生产效率,产品质量……
4、 铝挤压材的产品结构有了很大的改进
目前,全世界铝合金挤压材的年产量已超过1000万吨,民用铝型材应用大增,军用挤压材一年产量占挤压材产量的比例已下降到5%以下。铝合金型材发展最快,其产量约占整个挤压材的80%左右。由于铝挤压材正向大型化、扁宽化、整体化方向发展,大型材的比重日益上升,已达整个型材产量的10%左右。
我国的铝合金挤压生产也有了很大发展,已建立起完整的大、中、小配套的挤压工业体系。据初步统计,2003年我国铝合金型材产量为220万吨以上,占铝材总产量的55%以上,品种已超过8000种,壁板的最大宽度为800MM左右,型材的最大断面积达400㎝2,长度达10-20m,同时可用宽展法挤压宽度为680mm的16孔空心壁板型材和938mm大型特种型材。目前,我们生产的棒材最大外径可达Ф620mm,管材尺寸可达φ620×15 mm。
第三节:挤压成形的优缺点
1、 优点:①提高金属的变形能力。金属在挤压变形区中处于强烈的三向压缩应力状态,可以充分发挥其塑性,获得大变形量。②制品综合质量高。挤压变形可以改善金属材料的组织、性能,特别是具有挤压效应的铝合金,可以获得较高的纵向(挤压方向)力学性能。③产品范围广。不仅可生产形状简单的管、棒、带材产品,还可以生产断面形状非常复杂的实心和空心型材,以及阶段变断面和逐渐变断面型材。④生产灵活性大。可以在同一台设备上通过换工模具生产多品种产品。操作简单,效率高,适于多品种,多规模、小批量材料生产。⑤工艺流程简单。
2、 缺点:①制品组织性能不均匀。由于挤压时金属的流动不均匀(无润滑正向挤压时尤为严重),使制品存在表层与中心,头部与尾部组织性能不均匀现象,特别是6A02、2A50、2A10、2A12等合金挤压制品,在热处理后形成粗晶环。②挤压工模具工作条件恶劣,工模具耗损大(据某厂统计,占总成本的15%以上)。③生产效率相对较低,常规的多种挤压法不能实现连续生产。④与其它成形法相比,几何废料损失较大。(切头、尾、留残料……)几何废料可达铸锭重量的10%—20%。
精品文档
。 3欢迎下载 第四节:铝合金正向挤压的基本变形条件和特点
一、 挤压时的金属的应力应变状态
图示4-1为单孔平模挤压圆棒材的外力、应力和变形状态。挤压金属所受外力有:挤压轴的正向压力P;挤压筒壁和模孔壁的作用力P′;在金属与垫片,挤压筒及模孔接触面上的摩擦力T,其作用方向与金属的流动方向相反。
图4-1 挤压时的外力、应力和应变状态
1- 挤压筒 2-挤压垫片 3-填充挤压前垫片的原始位置 4-模子
P-挤压力 Ⅰ-填充挤压阶段 Ⅱ-平流阶段 Ⅲ-紊流阶段
这些外力的作用就决定了挤压时的基本应力状态是三向压应力状态。这种应力状态对利用和发挥金属的塑性是极其有利的。与此相应,在金属内产生轴向压应力为σe ,径向压力为σr,周向或环形压应力为σθ,挤压的变形状态为:一维延伸变形即轴向变形εe,二维压缩变形,即径向变形εr及周向变形εθ,根据塑性变型理论在轴对称条件下(挤压和拉伸)其圆周向与径向的应力和压变可以认为是相等的。
二、 正向挤压时金属的变型过程和特点
一般认为,挤压过程的三个阶段,即充填,平流和紊流(倒流)阶段。(图4-2)
精品文档
。 4欢迎下载
图4-2 正挤压时铸锭的填充挤压过程(平模)
1、第一阶段为开始挤压阶段,金属受挤压轴的压力后,首先充满挤压筒和模孔,充填阶段应缓慢,以逐步充满挤压筒,此时挤压力直线上升直至最大。第二阶段为平流阶段,即基本挤压阶段。资料介绍当挤压达到突破压力(高峰压力),金属开始从模孔流出即进入此阶段,金属流出模孔500㎜时,平流阶段也建立,此时金属已经达到了平稳的层状流动,第三阶段为挤压终止阶段或称紊流挤压阶段。在此阶段中,随着挤压垫片(已进入变形区内)与模子间距离的缩小,由于中心金属供给不足和金属受力状态的改变,迫使尾端金属沿着挤压垫片倒流,发生横向流动。同时两个死区的金属也向模孔流动,形成挤压加工特有的“挤压缩尾”。挤压力增加,此时应结束挤压操作过程。
2、 平流压出阶段的变形特点
金属在平流压出阶段中的流动特点随着挤压条件的变化而不同,在一般情况下,其主要变形特点是金属的流动相似于无数同心薄壁圆管的流动。即铸绽的内外层金属在此阶段内不发生交错或反向的紊乱流动,原来处于铸绽中心或边部的金属,在变形后仍处于挤压出制品中心或边部,图4-3为单孔锥形模不润滑正向挤压圆棒时平流阶段中的变形过程坐标网格变化图形。
图4-3 单孔锥形模不润滑正挤压圆棒时的典型座标网格图
1- 变形区压缩锥的开始点 2-变形区压缩锥的终了点 3-弹性区 4-由于堆挤现象形成了周边层的加厚
精品文档
。 5欢迎下载 金属流动坐标网格变形分析:
①— 原坐标网格所有平行于挤压轴线的各条平行直线,除了前端部分外,基本上仍保持为直线,说明金属作近的平流运动。
②— 这些纵向线在进入和流出变形压缩锥时,都发生两次方向相反的弯曲变形,为图4-3 Ⅰ-A-Ⅰ和Ⅱ-B-Ⅱ的两条虚线所示,形成两个均匀的轴对称曲面,这两个曲面朝着与金属流动方向相反的方向凸出,由这两个曲面和模子附近的死区(即弹性区)所形成的回转曲面所包围的体积就是金属正挤压时的变形区压缩锥。
③— 在变形区内,各条纵向线的弯曲程度从周边向中心逐渐减小,说明距离中心层越远其相对变形程度越大,即变形不均匀性增加。
④— 原坐标所有横向线,在变形后都朝着金属流出方向发生轴对称形的弯曲凸出。这是由于周边层的金属受到挤压筒内壁摩擦力的作用而使其流动比中心层滞后所造成的。
⑤—
在正常挤压条件下,除了少数密集在制品前端的横向线外,其他横向线都变成为近似于双曲线的形状 。 (有的资料认为是抛物线)前端横向线成了折线。
⑥— 横向线朝金属运动相反的方向越来越尖。这说明这些横向线在进入变形压之前由于挤压筒壁摩擦已使其发生弯曲。距离变形区越远的横向线,在挤压筒内的移动距离越长,所受摩擦力的影响越大,则其弯曲程度越大。
⑦— 这些曲线顶点之间的距离,在前端较小,在中间大部分位置上大致相同,而在尾端其距离明显增大,这说明在挤压制品的长度方向上,金属的变形也是不均匀的。
⑧— 从横向线的弯曲程度可知,在挤压制品的所有环形层上,除了要发生剪切变形外,金属还要发生基本的延伸和压缩变形。
⑨— 正向挤压时,金属与挤压筒内壁等的接触摩擦是死区,缩尾,成层产生的根本原因。
⑩— 前端头的变形特点:制品头部横向线弯曲程度较小,说明前端头部金属的变形量较小。例如:在挤压大截面的制品时,由于前端变形量太小,常保留着一定程度的铸造组织,故在生产工艺规程中都规定在挤压制品的前端一律剪切一定长度的几何废料,再取力学性能试样。在相同条件下,采用锥模比平模前端变形量要大。
3、 紊流挤压阶段的变形特点:
挤压过程的最后阶段属于紊流压出阶段。在此阶段内,随着挤压垫片已进入变形区内,与模子距离缩小,迫使变形区内的金属朝着挤压轴线方向,由周边向中心发生剧烈的横向流动,使外层金属沿着挤压垫片,从周边向中心回转交错的紊乱流动,形成挤压缩尾等缺陷。
4、 挤压缩尾是挤压生产中特有的一种废品类型,它是在挤压过程的末期,即紊流压出阶段形成的。
在我国生产实践中,按缩尾形成原因和分布特点分为三类:第一类是中空缩尾,第二类是环形缩尾,第三类是边部缩尾。第一类缩尾呈漏斗状,它是由于挤压大直径棒材时,在垫片上抹油或者留的挤压残料过薄,造成金属严重不足等原因所造成的。第二类(环形缩尾)是挤压生产中最常见的一种缩尾,它的形状和分布随挤压条件,合金种类,制品形状及模孔排列情况而不同,单孔模挤压圆棒材时,环形缩尾一般分布在挤压棒材尾端中部,顺着压出方向逐渐收缩而消失,在制品尾端的断面上多呈连续或不连续的圆环状。采用多孔模挤压圆棒时,其环形缩尾多分布在靠挤压中心线一侧,呈月牙状,带状或点状,从后向前,逐渐缩小消失。
环形缩尾分布特点大致是:正挤压比反挤压长,不润滑挤压比润滑挤压长,软合金的比硬合金的长,挤压垫片表面光滑或抹油的比表面粗糙或不抹油的长等等。
环形缩尾形成原因主要是由于在挤压过程的末期,变形区内的金属供应不足,迫使金属沿着挤压垫片周边发生横向紊乱流动,把边部及侧表面较冷或粘有油污的金属回流而卷入到制品之中所造成的(如图4-4) x2/a2-y2/b2=1
铝挤型材液冷板工艺
铝挤型材的液冷板工艺是一种铝合金挤压成型的工艺,其中液冷板是一个重要的成形工具。下面是液冷板工艺的一般步骤:
1. 前期准备:准备好所需的铝合金材料和液冷板。液冷板通常由高导热材料制成(例如铝合金、铜)且具备良好的导热性能。
2. 加热:将铝合金材料加热至可挤压温度。通常情况下,铝合金材料需要在较高的温度下达到一定的塑性,以便进行挤压成型。
3. 挤压:将加热到适宜温度的铝合金材料装入挤压机中,通过挤压机的压力将材料挤压通过模具的挤出口,形成所需的型材截面形状。
4. 液冷板冷却:在挤压过程中,挤出来的成型铝材会经过液冷板,液冷板具有内置的水冷通道,在这些通道中,通过循环的冷却水来快速冷却挤压出来的铝材。
5. 获得成品:经过冷却后的铝挤型材定型,完成挤压成型工艺。
液冷板工艺主要的优点是能够加快挤压后铝材的冷却速度,提高生产效率,并有效控制铝材的形状精度,同时避免铝材加热过程中的过热现象。液冷板还可提供均匀的冷却效果,避免铝材在冷却过程中出现变形或内部应力累积等问题。这种工艺广泛应用于铝合金挤压成型工业中,可生产出各种形状的铝挤型材,如建筑、汽车、航空航天等领域所使用的铝型材。
补充一点,液冷板的作用是对刚挤出来的铝型材进行快速、均匀的冷却,以获得工艺要求的尺寸精度和材料性能。在铝合金挤压生产过程中,因为挤出来的铝材长度很长,而且加工完成后需要在短时间内快速冷却,在不添加液冷板的情况下可能会导致其受到不利的热处理影响和冷却不均匀,从而导致失真、尺寸偏差、裂纹、弯曲等缺陷。因此,液冷板广泛应用于铝合金挤压工业中,是一种重要的生产工艺技术。
液冷板工艺具有以下优点和特点:
1. 有效提高生产效率:液冷板可快速冷却挤出来的铝材,在短时间内满足大批量生产需求,提高工厂的生产效率。
2. 提高铝挤型材的质量:液冷板能够有效地控制铝材的整体形状和尺寸精度,减少可能的变形、扭曲、龟裂等缺陷。
3. 减少生产成本:由于节省了冷却时间和其他冷却设备的使用,液冷板可以在生产过程中降低生产成本。
低压铝合金铸造工艺
低压铝合金铸造工艺
低压铝合金铸造工艺是一种常用的铝合金制造方法,也被广泛应用于各个领域。本文将介绍低压铝合金铸造工艺的基本原理、工艺流程、优点和应用领域等方面的内容。
一、低压铝合金铸造工艺的基本原理
低压铝合金铸造工艺是指在一个密封的铸造腔体中,通过施加气压将熔化的铝合金从铸造炉中注入到铸型中,然后通过冷却凝固形成所需的铸件。该工艺的基本原理是利用气压将熔化的铝合金从铸造炉中推送到铸型中,并通过冷却凝固固化形成铸件。
低压铝合金铸造工艺的流程一般包括以下几个步骤:
1. 铝合金熔炼:将所需的铝合金料放入熔炉中进行熔炼,确保铝合金的纯度和成分符合要求。
2. 铸型制备:根据需要制作相应的铸型,一般采用砂型或金属型。
3. 铝液注入:将熔化的铝合金倒入铸造炉中,然后通过加压将铝液注入到预先准备好的铸型中。
4. 冷却凝固:在铸型中加压注入铝液后,等待一定的冷却时间,让铝液凝固成型。
5. 铸件取出:待铸件冷却后,打开铸型,取出成型的铸件。
三、低压铝合金铸造工艺的优点
低压铝合金铸造工艺相比其他铸造方法具有以下优点:
1. 成品质量高:低压铝合金铸造工艺可以实现较高的铸件准确性和表面质量,铸件的尺寸精度、表面光洁度和机械性能都能够满足要求。
2. 生产效率高:低压铝合金铸造工艺具有快速生产的特点,一次注塑可以得到多个铸件,生产效率较高。
3. 设备投资少:低压铝合金铸造工艺相对于其他铸造方法,设备投资相对较少,维护成本也较低。
4. 适用范围广:低压铝合金铸造工艺适用于各种铝合金铸件的制造,例如汽车零部件、航空航天零部件等。
四、低压铝合金铸造工艺的应用领域
低压铝合金铸造工艺广泛应用于各个领域,特别是在汽车、航空航天、电子、机械等行业中得到了广泛的应用。它可以制造各种复杂形状的铝合金零部件,如汽车发动机缸体、飞机发动机壳体、电子设备外壳等。
低压铝合金铸造工艺是一种高效、高质量的铸造方法,具有成本低、生产效率高、适用范围广等优点,被广泛应用于各个领域。随着科技的不断发展和创新,低压铝合金铸造工艺将会进一步完善和提高,满足更多领域的需求。
铝压铸工艺流程
铝压铸工艺流程
铝压铸工艺是一种常见的金属铸造工艺,它通过将铝合金加热至液态,然后注入模具中进行压铸,最终得到所需的铝制品。铝压铸工艺流程包括原料准备、模具设计、熔化铝合金、注射成型、冷却固化、脱模和后处理等多个环节,下面将逐一介绍。
首先,原料准备是铝压铸工艺流程的第一步。在进行铝压铸之前,需要准备好所需的铝合金原料,通常是根据产品的要求进行配比,确保合金成分符合要求。同时,还需要准备好其他辅助材料,如脱模剂、润滑剂等。
其次,模具设计是铝压铸工艺流程中至关重要的一环。模具的设计质量直接影响着最终铝制品的质量和形状。模具设计需要考虑产品的结构特点、浇口和排气系统的设置,以及冷却系统的设计等因素,确保铝液能够充分填充模腔并均匀冷却。
接下来,熔化铝合金是铝压铸工艺流程中的关键步骤。将铝合金加热至一定温度使其液化,通常使用电炉或气炉进行熔炼。在熔化的过程中,需要对合金进行搅拌和温度控制,确保合金成分均匀,避免气体和杂质的混入。
然后,注射成型是铝压铸工艺流程中的核心环节。在熔化的铝合金被注入模具中后,需要施加一定的压力使其充分填充模腔,并确保产品的密实性。注射成型的过程需要严格控制注射速度、压力和时间,以确保产品的成型质量。
冷却固化是铝压铸工艺流程中的下一个环节。在注射成型后,铝制品需要在模具中进行一定时间的冷却固化,以确保产品结构的稳定性和硬度。冷却固化的时间通常根据产品的尺寸和厚度来确定。
脱模是铝压铸工艺流程中的另一个重要步骤。在冷却固化后,需要将铝制品从模具中取出,通常需要使用脱模剂和一定的脱模力,确保产品能够顺利脱模而不损坏。
最后,后处理是铝压铸工艺流程中的最后一环。在脱模后,铝制品通常需要进行修磨、去毛刺、喷漆等后处理工序,以提高产品的表面质量和外观。
总的来说,铝压铸工艺流程包括原料准备、模具设计、熔化铝合金、注射成型、冷却固化、脱模和后处理等多个环节,每个环节都需要严格控制,以确保最终铝制品的质量和性能。铝压铸工艺在汽车、航空航天、电子等领域有着广泛的应用,对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
铝合金制造工艺流程
铝合金制造工艺流程
铝合金制造工艺流程
概述:铝合金是一种重要的轻质高强度材料,广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。其制造工艺流程包括原料准备、熔炼、浇注成型、加工和表面处理等环节。
一、原料准备
1.1 铝合金材料的选择
根据不同的应用需求,选择合适的铝合金材料。常见的铝合金有2系列(Al-Cu)、6系列(Al-Mg-Si)和7系列(Al-Zn-Mg-Cu)等。
1.2 原材料的采购
采购符合标准要求的铝合金母材及其他添加剂,如硅、镁、锌等。
二、熔炼
2.1 加热
将采购来的铝合金母材和添加剂放入电炉或氩弧炉中进行加热,使其达到所需温度。
2.2 熔化
当原材料达到所需温度后,开始进行熔化。在保持恒定温度下,加入适量的氢氧化钠或碳酸钠等脱氧剂,以去除氧化物及其他杂质。
2.3 熔体的净化
在熔化过程中,通过加入适量的氢氧化钠或碳酸钠等脱氧剂,将熔体中的不纯物质沉淀到底部。同时,通过搅拌和过滤等操作,去除浮在熔体表面的杂质。
三、浇注成型
3.1 模具设计
根据产品要求,设计合适的模具。常见的模具有压铸模、重力铸造模和低压铸造模等。
3.2 浇注
将净化后的熔体倒入预先制作好的模具中。在浇注过程中,要控制好温度和流速,以保证产品质量。
3.3 冷却
待熔体冷却凝固后,取出成品并进行修整。修整包括去除毛刺、切割、打磨等操作。
四、加工
4.1 机械加工
对成品进行机械加工,如车削、铣削、钻孔等操作,以达到所需形状和尺寸。
4.2 焊接
对于需要组装的产品,在机械加工完成后进行焊接。常用的焊接方法有TIG焊、MIG/MAG焊和激光焊等。
五、表面处理
5.1 氧化
将成品放入氧化槽中进行氧化处理,以增加其表面硬度和耐腐蚀性能。常见的氧化方法有硫酸氧化、硫酸铬氧化和电解氧化等。
5.2 喷涂
对于需要着色或防腐的产品,可以进行喷涂处理。常用的喷涂材料有油漆、粉末涂料和电泳漆等。
总结:铝合金制造工艺流程包括原料准备、熔炼、浇注成型、加工和表面处理等环节。其中,熔炼是整个制造过程中最关键的环节。通过掌握好每个环节的技术要点,可以生产出符合标准要求的优质铝合金产品。
铝合金加工工艺
- 1 - 铝合金加工工艺
铝合金是一种较常见的金属材料,它的使用范围广泛,用于制造汽车零部件、航空航天装置、家用电器和家具、五金工具、贵重金属精品等,具有良好的机械加工性能和耐腐蚀性,适合制作成型零件和制造复杂部件。为了能够将铝合金加工成需要的部件,必须使用科学、合理的加工工艺。
铝合金加工工艺主要包括金属切削加工工艺、焊接加工工艺、冲压模具加工工艺、铸造加工工艺和热处理工艺等。
首先,是金属切削加工。金属切削是主要的加工形式之一,也是铝合金加工的最常见工艺。金属切削加工通常是指发动机、锯床、攻牙机等机床上使用来切割硬金属工件的加工工艺。由于金属切削加工可以实现机械精度高、加工精度高、复杂结构部件的生产,也是铝合金加工的常用工艺之一。
其次是焊接加工。焊接是将两片相同或不同金属通过熔融连接的工艺,主要由焊接清洗、焊接接头、焊接和热处理等几个步骤组成。其中,焊接用于铝合金的自熔锡、钎焊、电弧焊和气保焊,熔化温度较高,可以较好地处理铝合金的焊接。
还有,冲压模具加工。冲压模具加工的特点是加工件的加工精度高、成本低,适合于实现一次成型。主要是模具冲压、冷弯冲压、热压、挤压成型等多种工艺。冲压模具工艺用于铝合金制品,最大限度地满足非机械加工要求,可以制作出质量高、精度高的铝合金部件。
再有就是铸造加工工艺。铸造加工技术是一种将金属和其他材料 - 2 - 制成指定形状的有机过程。它主要包括铸造材料的选择、模具的设计与制作、铸件的浇注成型、铸件的准备与热处理等几个主要环节。铝合金的模具铸造可以制作出各种形状和尺寸的部件,是铝合金加工的主要工艺之一。
最后是热处理工艺。铝合金是一种材料,具有良好的热处理性能,可以采用各种热处理方法,如退火、回火、正火和调质等。热处理可以改变铝合金的性能,提高它的强度和韧性,从而使铝合金的加工性能更佳,更加稳定和耐用。
铝合金防撞梁成型工艺
铝合金防撞梁成型工艺
《铝合金防撞梁成型工艺》
1. 铝合金防撞梁的历史:从“初出茅庐”到广泛应用
1.1 “远古”起源
其实啊,铝合金防撞梁的历史并不是特别悠久。在汽车刚诞生的时候,那时候的车可没考虑这么多安全性的东西呢。就像一个刚学会走路的小孩,只想着怎么能走得动,而不是摔倒了怎么保护自己。随着汽车速度越来越快,人们开始意识到安全的重要性。最早的防撞装置都是很简单、很粗糙的,而且大部分是用钢铁做的。
1.2 铝合金的登场
后来呢,铝合金慢慢走进了人们的视线。铝合金就像是汽车安全领域的一个“小天才”。为啥这么说呢?因为铝合金它本身有很多优点。一开始啊,人们只是在一些小部件上尝试使用铝合金,就像先在鞋子上试一颗新的扣子一样。慢慢地,发现这铝合金在防撞梁上也有很大的潜力。它比钢铁轻很多,就像你背一个小挎包和背一个大背包的区别,轻的东西当然更有利于汽车的节能和操控性。而且铝合金的耐腐蚀性也不错,就像一件不容易生锈的好厨具,用很久还是崭新的。随着技术的发展,铝合金防撞梁开始越来越多地出现在汽车上,到现在已经是相当普遍了。
2. 铝合金防撞梁的制作过程:“变身”之旅
2.1 原料准备 首先呢,要制作铝合金防撞梁,得有好的原料。这就好比我们要做一顿美食,得先准备新鲜的食材。铝合金的原料是从铝矿石经过一系列复杂的过程提炼出来的铝,再加上其他一些元素,像镁啊、硅啊等,混合成铝合金。这就像做蛋糕,光有面粉可不行,还得加鸡蛋、牛奶这些东西,混合起来才能做出美味的蛋糕。
2.2 铸造
有了原料之后,就开始铸造啦。这个铸造的过程有点像做冰棍。把铝合金原料加热到液态,就像把做冰棍的果汁加热融化一样。然后把液态的铝合金倒入专门的模具里,这个模具的形状就是防撞梁的形状。等液态铝合金冷却凝固,就像冰棍在模具里冻成了型,一个防撞梁的毛坯就出来了。不过这个时候的防撞梁还很粗糙,就像刚从地里挖出来的土豆,还得经过很多加工才行。
铝合金锻造工艺简述
铝合金锻造工艺简述
周翼翔 中级工程师 联系邮箱:**********************
铝合金锻造工艺是将铝合金材料加热到一定温度,然后施加一定形状和大小的力,通过固态变形的方式来实现铝合金材料成型和改善材料性能的过程。
铝合金锻造一般包括以下几个步骤:
1. 加热:将铝合金材料加热到一定温度(一般在350℃-500℃之间),通常使用燃气加热炉、电加热炉、感应加热炉等工具进行加热。
2. 预锻:将材料预先锤击成近似的形状和尺寸,为下一步精锻做准备。
3. 精锻:将预锤材料经过一定的锤击和挤压后,得到所需要的形状和尺寸,这是铝合金锻造的最主要阶段。
4. 冷却处理:铝合金材料需要进行淬火和时效处理等冷却工艺,使材料达到最佳的机械性能。
铝合金锻造有以下优点:
1. 铝合金锻件的强度、韧性和精度都比铸件高。
2. 锻造可以在一次精密加工过程中完成复杂的形状,并为后续加工减少许多步骤。
3. 锻造可以提高材料的疲劳寿命和耐磨损能力。
需要注意的是,铝合金锻造要保证温度、坚持正常的冷却过程以及确定好材料合金成分和应用,从而保证所生产的铝合金锻件的质量。
铝合金及型材的生产原理-挤压
挤 压
挤压:就是对放在容器(挤压筒)中的锭坯一端施加压力,使之通过模孔以实现成形的一种压力加工方法。
挤压机的主要部件及辅助机构:模座、供锭机构、挤压垫与压余分离及传送机构、坯锭热切断和热剥皮装置、制品牵引机构。
挤压机的技术特征:挤压力、穿孔力、挤压杆的行程与速度、挤压筒的尺寸等。挤压机的额定能力(最大挤压力)等于工作缸的总面积与工作液体的额定比压的乘积。
在铝及铝合金半成品中,挤压是主要的成型工艺之一,挤压产品占全部半成品的1/3,尤其是生产建筑型材。挤压方法的基本特点是:(1)具有有利于金属塑性变形的应力状态,即强烈的三向压缩应力状态。(2)变形金属与工具间存在着较大的外摩擦力,使变形很不均匀。(3)对生产许多高合金化的铝合金,可获得挤压效应。(挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其它加工制品如轧制、拉伸和锻造等经相同的热处理后,前者的强度比后者高,而塑性比后者低。这一效应是挤压制品所特有的特征。)
挤压的三个阶段:
1. 填充挤压阶段———充填、挤压上升。
2. 平流挤压阶段———金属流动平稳而不交错,挤压力随锭坯长度的减少而直线下降。
3. 紊流挤压阶段———锭坯外层金属及两个难变形区(靠近挤压垫及模子角落处的金属也向模孔流动,形成“挤压缩尾”。挤压力又开始上升,此时应结束挤压操作。)
一、铝合金挤压成形的几个主要变形参数计算
1.挤压系数λ(挤压比):金属变形量的大小
λ=F筒/F制
F筒、F制——分别为挤压筒和挤压制品的断面积。
2.填充系数
在生产中,把挤压筒断面积F筒与铸锭断面积之比K叫做填充系数或墩粗系数,即
K= F筒/F锭 一般取K=1.02-1.12
要考虑铝棒加热的膨胀性,例:20度铝棒加热到520度,其直径是原来的1.0125倍,即直径增大1.25%。挤压管材时,K值过大,可能增加制品低倍组织和表面上的缺陷,铸锭的对中性差,影响管材的内表面质量和增大管材的壁厚差。挤压大截面型材时,K值可增至1.5-1.6,有利于提高制品的力学性能,特别是横向性能。
铝合金压铸成型及质量控制要点
第2章 压铸铝合金
2.1压铸铝合金的凝固特点
1、与纯铝相比,铝合金的强度要高一些,并且铝合金快速冷却时会比缓慢冷却时具有较细的晶粒尺寸和较高的强度。
2、不呈现完全固溶的两种金属熔合在一起时,通常就会具有一种共晶成分,其凝固点比任何一个组元的凝固点都要低,在含硅的铝合金中,含硅11.7%时出现共晶,这时合金的熔点约比铝低100℃,比硅低850℃.共晶成分铝硅合金除了具有两相均匀机械混合物的结构特点外,再加上它熔点低和其压铸模的使用寿命要比用较高熔点合金使用的压铸模长得多,因此,这类铝硅合金常优先被选用于压铸。
3、压铸这类合金应特别注意加大凝固期间的温度梯度,使过渡的糊状区相应地变窄,并在压射最后阶段施加高压以有助于压铸件的补缩。
2.2压铸铝合金的可铸性
1、在热室压铸机上可以认为,压铸合金处于相当于保温炉内的金属温度的压铸状态,过热度很小。在冷室压铸时,为了能够制造非常薄的压铸件和获得无冷隔及其他缺陷的完整的压铸件,无疑要求压铸合金处于较大过热度的状态。但是没有必要选择很高的压铸温度状态,这是因为:①随着过热温度的提高,压铸合金的化学元素烧损也增大;
②促进形成缩孔和热裂倾向;③延长了冷却到顶出温度的时间,降低了生产效率;④有害于晶粒细化;⑤压铸合金的温度状态愈高,压铸模和压铸机耗损程度愈严重。
压铸合金的温度应尽可能准确地等于或略高于合金的液相线温度。但是,一种其液相线温度大大地高于主要部分的凝固温度范围的合金,可以通过添加一种少量的高熔点金属(如果这样做对合金不发生有害作用),在介于液相线和固相线温度之间选择压铸温度。
在冷室压铸机上,通过使用很高的压力和明显低于合金液相线的温度的半固态压铸法,甚至允许在固相点以下进行压铸,使固态合金高速通过内浇口的“喷射效应”导致压铸合金“液化”,同样可获得良好完整的压铸件。
2.3压铸铝合金中主要元素的作用
元素 含量变化 对铸造性能的影响 对力学性能的影响 对抗蚀性能的影响 对其他性能的影响
铝合金压铸工艺流程
铝合金压铸工艺流程
《铝合金压铸工艺流程》
铝合金压铸是一种常见的金属加工工艺,用于生产各种铝合金零部件。该工艺流程通常包括模具设计制作、原料准备、熔化铝合金、压铸成型、冷却固化、去除余料和表面处理等多个环节。
模具设计制作是铝合金压铸工艺的第一步,模具通常由两块具有相应凹凸关系的金属模具组成。原料准备阶段包括铸造原料的准备和合金的调配,确保了合金成分的合理性和均匀性。铸造原料的准备和合金的调配是决定铝合金压铸质量的关键环节。
熔炼铝合金是铝合金压铸工艺流程中的重要步骤。通常采用熔炼炉将铝合金熔化成液态,然后将熔化的铝合金注入到模具中。压铸成型是将熔化的铝合金通过高压注射到模具中,使其在模具中凝固成型的过程。冷却固化阶段是让铸件在模具中冷却凝固,形成完整的零件。
去除余料是在铸件成型后,将模具中多余的铸造余料和毛刺等去除,以保证铝合金零部件的完整度和精度。表面处理则是对铝合金零部件进行去氧化、喷砂、喷涂、抛光等处理,提高其表面质量和使用寿命。
铝合金压铸工艺流程可广泛应用于汽车、航空航天、家电等行业。通过科学的工艺流程和技术手段,能够生产出高质量、精密度高、表面光滑的铝合金零部件。
