铝型材挤压模具知识
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铝型材挤压模具知识

  1-挤压杆;2-挤压筒;3-挤压垫;4-前置模(如导流模、宽度模、保护模等);5-挤压模;6-模垫;7-模支承;8-前支承环;9-后支承环;10-模座;11-挤压针。

  a-棒、型材挤压垫;b-管材挤压垫;c-铝合金用挤压垫;d-立式挤压机用挤压垫

  铸锭加热→挤压→切压余→淬火→冷却→切头、尾(→切定尺)→时效→表面处理→包装......

  在挤压金属流动的过程中,由于受到外摩擦、锭横截面温度分布、金属强度、变形程度、挤压设备等因素的影响,挤压时金属流动不均匀总是绝对的。为便于分析,用网格线的流动来模拟金属流动,并利用网格线状态来说明金属流动的不均匀性。

  1)网格线)具有极大的灵活性。在同一台设备上能够生产出很多的产品品种和规格。只要换掉相应的模具就可。

  挤压法非常适合于生产品种、规格和批数繁多的有色金属管、棒、型材,以及线坯等。在生产断面复杂或壁薄的管材和型材,直径与壁厚之比趋近于2的超厚壁管材,以及脆性的有色金属和钢铁材料方面,挤压法是唯一可行的压力加工方法。

  应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具(种类、形状、尺寸等)、切压余、淬火、冷却、切头切尾等多方面的因素。

  3)锭纵剖面上,纵向线进入变形区压缩锥时,发生方向相反的两次变形,其弯角由外层向内慢慢地减少,而中心线的纵向线)在变形区内,横向线弯曲,中心部分超前,越接近出口面其弯曲越大。

  a-开始挤压阶段;b-基本挤压阶段;c-终了挤压阶段;d-压缩锥出口处主延伸变形图;e-制品断面上主延伸变形图;f-主延伸变形沿制品轴向上的分布:Ⅰ-中心层;Ⅱ-外层

  1)具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图,金属能发挥其最大的塑性。因此能加工用轧制或锻造加工有困难甚至无法加工的金属材料。也可以用挤压法先对锭坯进行开坯。

  一般来说,反向挤压比正向挤压流动均匀,润滑挤压比不润滑挤压流动均匀,冷挤压比热挤压流动均匀,有效摩擦挤压比其它挤压方法流动均匀。

  a-润滑挤压(平面模);b、d-无润滑挤压(平面模);c-无润滑挤压(锥形模)

  挤压时流动的金属与工具间存在接触摩擦力,其中以挤压筒壁上的摩擦力对金属流动的影响最大。接触摩擦力对金属的流动均匀性起不良的影响。但是,在某种情况下,可以轻松又有效地利用金属与工具之间接触摩擦作用来改善金属的流动。在设计模孔时利用不一样的工作带长度对金属产生不同的摩擦作用来调节型材断面上的各部分的流速。

  已知材料的牌号为LD31(6063)现有设备如下表,欲进行空心型材的挤压工艺设计:

  挤压工模具的结构形状,表面状态、模孔排列、加热温度对金属的流动有很大的影响,设法提高金属流动的均匀性,是设计、制造和使用挤压工模具的一个很重要的问题。

  由于挤压制品的头部会保持原来的铸造组织而挤压制品的尾部则有可能会出现缩尾的缺陷,因此,头、尾部分制品的组织并不能符合标准要求,所以要切掉;通常来说,制品头部应切掉100~300 mm。而制品尾部应切掉300~500 mm;切尾长度具体视是否去除缩尾现象(制品截面上有肉眼都可见的小孔)而有所不同。

  目的是为了在挤压后能够获得淬火组织,保证一定的组织性能,具体操作可让挤压温度高于6063的淬火温度,然后空冷,以便于达到淬火目的。6063系列铝合金采用较高挤压温度,是由于大部分场合下采用直接风冷淬火的需要,500摄氏度以上的6063合金材料经自然冷却后,其延展性有较明显降低,其根本原因是由于晶界析出物的增加和晶粒的过分粗大化。

  所谓挤压,就是对放在容器(挤压筒)中的锭坯一端加以压力,使之通过模孔成型的一种压力加工方法。

  1-挤压杆;2-挤压垫;3-挤压筒;4-挤压模;5-锭坯;6-挤压制品;7-挤压针

  1-挤压杆;2-挤压垫;3-挤压筒;4-上模;5-下模;6-锭坯;7-挤压制品

  目前的型材品种已达到50000多种,这中间还包括各种具有复杂外形的型材、逐渐变断面型材和阶段变断面型材、大型整体带筋壁板及异形空心型材。挤压型材的最大宽度可达2500 mm,最大断面积可达1500平方厘米,最大长度可达25~30 m,最重可达2 t左右。超高精度的型材,最薄壁厚已达0.5 mm,最精公差可达±0.0127 mm。薄壁宽型材的宽厚比可达150~300以上,带孔空心型材的孔数可达数十个之多。

  一般材料为6063的铸锭应加热到430~510°C,而挤压筒应相应加热到400~480°C

  压余厚度一般与挤压机吨位有关,可在确定挤压机吨位后确定。为避免缩尾缺陷的出现,可进行不完全挤压。即是在挤压过程中,在也许会出现缩尾时。便中止挤压的操作。此时,留在挤压筒内的锭坯部分称为压余。所以应该切压余。压余厚度如上所述与挤压机的吨位有关。

  由1、2、3基本上可找到一些范围内的D0,然后用经济上优化中的成材率最大的原则确定,而后确定设备吨位。

  已知材料的牌号为LD31(6063)现有设备如下表,欲进行实心型材的挤压工艺设计:

  由上几图可知,挤压工模具一般来说包括:模子、穿孔针或芯棒、挤压垫、挤压杆和挤压筒。

  a-圆柱式针;b-瓶式针;c-立式挤压机用的固定针;d-异型针;e-变断面型材针;f-立式挤压机用的活动针

  是指制品的强度和硬度随时间而增大的现象,出现这样一种现象是由于室温保持或加热以使过饱和固溶体分解的缘故。时效分自然失效和人工时效,以温度来划分,温度高于100摄氏度的叫做人工时效。相反,温度不高于100摄氏度的叫自然时效。时效一般维持2~3小时。

  它是用物理、化学和机械等方法,改变固体表面的形态、化学成分和组织架构,以获得所要求的表面性能的各种技术的总称。最大的目的是为了更好的提高挤压制品的一般性能或得到一些特殊性能。