铝合金喷铸成型新技术
2019-01-02 15:29:22
喷铸成型生产方法其特色是：熔融金属液在极短暂的时间内，经由雾化装置将金属液喷散成微小颗粒（10～500微米），喷铸堆积在预定的沉积板上。
喷铸成型制程最大的特点，就是熔融金属液急速冷却凝固及雾化作用，使金属液中过饱和的第二相能够微细化并均匀分散，克服了传统铸造制程中，因冷却速率较慢而产生的宏观的偏析及组织粗大的现象。喷铸成型制程由金属液直接成型为固态的粗胚体，也克服了粉末冶金制程中，繁琐多道次处理程序及其组织密实度不佳及粉末氧化严重的问题，使得喷铸成型材料比粉末冶金材料具有低气孔隙和较好的性能。
喷铸成型的优点有很多，如：高的堆积速率，（一般为0.25～1.7千克／秒）；形状可复杂化，可减少加工过程；合金的调配多样化，成分不受限制；粗胚体的密度较粉末冶金高，氧化物含量也较小等。
在喷铸成型制程中，金属液可以非常快速地冷却凝固并凝结为实体形状，使得传统铸造制程的宏观偏析问题及粉末冶金制程中氧化的缺点，得以克服，而表现出优异的材料特性。
喷铸成型的制程方法是一种新型的铝合金成型方法，是建材、汽车部件、核电厂使用复合材等最佳选择。
铝合金挤压之挤压类型简介
2019-01-14 11:15:20
一：正向挤压(正挤压) 挤压过程中制品流出方向与挤压轴运动方向相同的挤压方法称为正挤压，如图1-2a所示。正挤压是较基本的挤压方法，以其技术成熟、工艺操作简单、生产灵活性大、可获得优良表面的制品等特点，成为铝及铝合金材料成形加工中较广泛使用的方法之一。正挤压又可按照图1一所示的其他分类方法进一步细分，如分为平面变形挤压、轴对称变形挤压和一般三维变形挤压，或分为冷挤压、温挤压和热挤压等。 正挤压的基本特征是，挤压时坯料与挤压筒之间产生相对滑动，存在有很大的外摩擦，且在大多数情况下，这种摩擦是有害的，它使金属流速不均匀，从而给挤压制品的品质带来不利影响，导致挤压制品头部与尾部、表层部与中心部的组织性能不均匀;使挤压能耗增加，一般情况下挤压筒内表面上的摩擦能耗占挤压能耗的30%--40%,甚至更高;由于强烈的摩擦发热作用，限制了铝及铝合金中低熔点合金挤压速度的提高，加快了挤压模具的磨损。 二：反向挤压(反挤压) 金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向相反的挤压，称为反挤压，如图在1-2b所示。反挤压主要用于铝及铝合金(其中以高强度铝合金的应用相对较多)管材和型棒材热挤压成形，以及各种铝合金材料零部件的冷挤压成形。反挤压时，金属坯料与挤压筒之间无相对滑动，所需挤压力小，挤压能耗较低，因而在同样能力的设备七，反挤压可以实现更大变形程度的挤压变形，或挤压变形抗力更高的合金。与正挤压不同，反挤压时金属流动主要集中在模孔附近的区域，因而沿制品长度方向金属的变形较均匀。但是，反挤压技术和操作较为复杂，问隙时间较正挤压长，挤压制品的表面品质难以控制，需要专用的挤压设备和工具等，反挤压的应用受到一定局限。但近年来，随着专用反挤压机的研制成功和工模具技术的发展，铝合金的反挤压获得了越来越广泛的应用。2.3复合挤压法 复合挤压法将正向挤压法和反向挤压法的特点结合起来，生产断面形状为圆形、方形、六方形、齿形、花瓣形的双杯类、杯杆类和杆杆类挤压件，也可以制造等断面的不对称挤压件。复合挤压法是正挤压时使锭坯的一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同，而另一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反。
铝合金精密挤压技术
2019-01-15 09:51:27
摘要：介绍铝合金精密挤压的特点和技术要求，以及一些小型精密铝合金型材实例 关键词：铝合金；精密挤压；技术要求 现代许多工业设备仪器如精密仪器、弱电设备中的部分零件要求小型的、薄壁的、断面尺寸非常准确的铝型材，对其尺寸公差要求非常严格。型材的壁厚较小的只有0.4 mm，其公差要求为±0.04mm。挤压生产过程对设备、工模具、工艺要求相当严格。通常把这种挤压技术称为精密挤压 【1-3】。 1 精密铝挤压型材实例 有一些小型精密铝型材的公差比JIS标准中特殊级的公差还小一半以上，一般精密铝型材要求的尺寸公差在±0.04～±0.07mm之间。部分小型精密挤压铝型材的断面示于图1。
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图1 小型精密铝型材断面举例
电位差计用的精密铝型材断面为“︼”型材重量30 g／m，断面尺寸公差范围为±0 07 mm。织机用的精密铝型材断面为“■”，断面尺寸公差为±0.04mm，角度偏差小于0.5°，弯曲度为0.83×L。 A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中强度合金）小型精密挤压型材的较小壁厚0.5mm，较小断面积20mm2。A5083、A2024、A7075、（中、高强度铝合金）小型精密挤压型材的较小壁厚0.9mm，较小断面积110mm2。 小型精密铝型材尺寸公差举例如图2所示。 图2 精密铝型材尺寸公差举例 尺寸/mm 尺寸允许公差/mm JIS特殊级 小型、精密 A 2.54 ±0.15 ±0.07 B 1.78 ±0.15 ±0.07 C 3.23 ±0.19 ±0.07 2 精密挤压技术要求 一般说，铝合金热挤压变形程度大，挤压温度和速度的变化、挤压设备的对中性、工模具的变形等都容易对型材尺寸的精度产生影响，而且它们相互影响因素很难克服。图3列出精密挤压的影响因素。
2.1 对工模具的要求 模具是影响挤压制品尺寸精度较直接的因素，要保证挤压制品在生产中断面尺寸不变或变化很小，必须使模具的刚性、耐热性、耐磨性达到一定的要求。 图3 挤压型材精度影响因素
首先要保证模具在高温高压下不易变形，有很高的耐热性，对精密挤压而言更为严格，要求在工作温度（500℃左右）下，模具材料的屈服强度不小于1200N/mm2。其次需要有高的耐磨性，这主要决定于氮化层硬度和厚度，一般要求氮化层的硬度在1150HV以上，氮化层深度在0.25 mm～0.45mm之间，而氮化后模具尺寸的变化应在0.02mm以内。 对于断面有悬壁的实心型材和空心型材，还要考虑模具的弹性变形，为了使模具保证一定的刚度，可以考虑适当增加模具的厚度或配形状相似的专用垫。 为控制型材开口尺寸的变化，可以在模子上开导流槽来控制金属的流动，如图4所示。 图4 模子上开导流槽
2．2 对挤压工艺要求 挤压方法对制品的精度有影响。正向挤压一般容易出现前端（开始挤出部分）比后端的壁厚较大的现象，反向挤压制品的前后端壁厚变化很小，如图5所示。因此采用反相挤压较容易控制制品尺寸的精度。 挤压制品在热状态下冷却会产生收缩变形．其变形量S%为： 沿挤压方向的位置／m 图5 A7075合金挤压型材的尺寸变化 式中： s％——收缩率； lt——热状态的断面尺寸； l0——冷却后的断面尺寸； a——热膨胀系数； Te——挤压温度； Ts——周围环境温度。 由（l）式可知，温度的变化会引起制品尺寸的变化，温度变化越大，其变形量越大，因此要保证制品尺寸的准确，挤压机应有Tips控制系统（等温挤压系统）。即采用等温挤压。如挤压机没有这种装置，对铝棒可采用梯度加热，做到近似等温挤压，总之要保证制品前后端温度一致或相差较小。 另外，从（1）式可以看出，挤压温度越高，产生的变形越大，因此在保证制品力学性能情况下，尽可能来用较低的挤压温度。 挤压速度的变化也会使制品的尺寸发生变化，特别是有开口的制品易引起开口尺寸的变化，应采用等速挤压、现代挤压机一般都有Fi控制系统（等速挤压控制系统）。 制品从挤压模孔出来的冷却至关重要，必须保持均匀、恒定的冷却速度，使制品的收缩保持一致。 2.3 对设备的要求 挤压机的品质影响挤压制品的精度。一般要求挤压机张力柱为预应力的整体结构，设备的刚度和对中性要好，一般挤压轴、挤压筒、模具、送料机械手之间较大允许偏差小于1.5mm，通常控制在1.2mm以内。对于精密挤压而言，模具、挤压筒、挤压杆中心偏差应小于0.2mm用于精密挤压的挤压机应有等温挤压控制系统和等速挤压控制系统，至少应有等速挤压控制。
除此之外，模具应有冷却装置，确保模具在一定温度下的刚性、耐磨性和尺寸的稳定性。 2.4 对铸棒材质的要求 铸棒的成分、组织不均匀，有夹杂、偏析、晶粒粗大等缺陷都会影响金属的流动和变形，使制品的尺寸发生变异。对于精密挤压而言，对铸棒的材质要求更为严格，必须经过均匀化处理，晶粒应控制在一级以内。 3 结束语 精密挤压是一项综合性技术。要求模具的材质、设计、制造非常严格；挤压机必须是先进的设备；根据不同的制品断面选择不同的挤压方法和工艺；铝棒需经均匀化处理，其组织、性能必须均匀。只有这样才能满足精密挤压的要求。
铝合金挤压管材分类归纳
2018-12-29 16:56:50
分类一：按管材的壁厚分 可分为：薄壁管和厚壁管。
分类二：按按规格为 可分为：大径后壁管，大径薄壁管和小径薄壁管。
分类三：按断面变化情况分 可分为： 恒断面管和变断面管材。
分类四：按生产方法分 可分为：热挤压管、冷挤压管、康福姆挤压管、热轧管、冷轧管、冷拉管、旋压管、冷弯管、焊接管、螺旋管、盘管拉伸管、双金属管、粘接管等。
分类五：按用途分 可分为：军用和民用导管、壳体管、容器管、钻探管、套管、波导管、散热管、汽车岐管、冷凝管、蒸发器管、喷嘴管、农业灌溉管、旗杆、电线杆、集电弓杆等。
分类六：按铝型材面积形状分 可分为：圆形管、椭圆形管、滴形管、扁圆管、方形管，矩形管、六角形管、八角形管、五角形管、梯形管、带筋管及其他异形管。
挤压常用铝合金的挤压性能（典型）
2019-01-02 16:39:00
合金
挤压性指数(6063=100)
可否挤压空心型材
典型状态1100
150
可
H1121200
140
可
H1122014
20
不可
T42017
20
不可
T42024
15
不可
T43003
110
可
H1123203
110
可
H1125A06
9
不可
H1125454
40
不可
H1125083
20
不可
H1126061
65
可
T66N01
70
可
T56063
100
可
T57003
50
可
T57N01
40
可
T57075
10
不可
T6511
铝合金挤压比的定义
2018-12-20 09:35:30
挤压比extrusion ratio是铝型材挤压生产中用于表示铝合金变形量大小的参数,也叫挤压系数。 铝型材挤压比的计算公式:挤压前的制品的总横断面积mm2/挤压后的制品的总横断面积mm2。 因而，挤压比同变形程度有如下关系: 1、当其他条件相同时，当挤压比增大时，金属流出模孔的困难程度会增大，挤压力也增大。 2、当其他条件相同时，挤压比增大，挤压时锭坯外层金属向模孔流动的阻力也增大，因此使内外部金属流动速度差增大，变形不均匀。 3、当挤压比增加到一定程度后，剪切变形深入到内部，变形开始向均匀方向转化。研究证明，当挤压变形程度。达到85%~90%时，挤压金属流动均匀，制品内外层的力学性能也趋于均匀。 挤压比的选择与合金种类、挤压方法、产品性能、挤压机能力、挤压筒内径及锭坯长度等因素有关。如果该值选用过大，挤压机会因挤压力过大而发生“闷车”，使挤压过程不能正常进行，甚至损坏工具，影响生产率。如果该值选用过小，挤压设备的能力不能得到充分利用，也不利于获得组织和性能均匀的制品。 挤压比一般应满足下列要求: 一次挤压的棒、型材：8一12 轧制、拉拔、锻造用毛坯：5 二次挤压用毛坯不限
汽车铝合金轮毂成型的五大工艺
2018-12-27 15:30:42
一、简介 轮毂又称轮圈，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。参数如下图所示： 图：轮毂部件参数示意图 二、按材质分类 轮毂按照材料主要分为钢轮毂和轻合金轮毂，而轻合金轮毂又以铝合金与镁合金产品为主。在今天的汽车市场中，钢质轮毂已不多见，大多数车型使用的都是铝合金轮毂，即轻合金轮毂。 图：AEZ轮毂（铝合金） 制造铝制轮毂所使用的铝合金材料包括A356、6061等。其中，A356被铸造铝制轮毂大量选用。A356铝合金具有比重小，耐侵蚀性好等特点，主要由铝、硅、镁、铁、锰、锌、铜、钛等金属元素组成，铝占92%左右，是一种技术成熟的铝合金材料。 图：制造铝合金轮毂的原材料A356铝锭 三、铝合金轮毂生产工艺 铝合金轮毂比钢轮毂更适合乘用车，目前其制造工艺基本可分为三种，第一种是铸造，目前大多数汽车厂商都选择使用铸造工艺。第二种是锻造，多用于高端跑车、高性能车以及高端改装市场。第三种较为特别，是最先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋压技术，目前此技术在国内的应用不如前两种多。 1.重力铸造法 重力铸造简单的说，主要是靠铝水自身的重力来冲填铸模，是一种较为早期的铸造方法。 图：轮毂重力铸造示意图 该法成本低、工序简单且生产效率高，然而，浇注过程中夹杂物易卷入铸件，有时还会卷入气体，形成气孔缺陷。重力铸造生产的轮毂易产生缩孔缩松且内部质量较差，此外，铝液流动性的限制也有可能导致造型复杂的轮毂良品率低。因此，汽车轮毂制造业已经很少使用该工艺了。 2.低压铸造法 低压铸造是铝液在压力作用下充入模具，在有压力的情况下进行凝固结晶的工艺。同样的情况下，与重力铸造相比，低压铸造轮毂内部组织更为密实，强度更高。此外，低压铸造利用压力充型和补充，极大简化浇冒系统结构，使金属液收得率可达90%。目前低压铸造已成为铝轮毂生产的首选工艺，国内多数铝合金轮毂制造企业都采用此工艺生产。但低压铸造法也有其缺点：铸造时间较长，加料、换模具耗时长，设备投资多等。 轮毂低压铸造示意图 3.锻造法 热锻（Hot forging）→RM锻造（RM forging）→冷旋压（Cold spinning）→热处理（Heat treatment）→机加工（Machine work）→喷丸处理（Shot blast）→表面处理（Surface finishing） 锻造是固体到固体的变化，通过拍、压、锻等手段来形成轮毂样式，这个过程不会发生液相变化，都是固体变化。所以它的力学性能比铸造要高，具有强度高、抗蚀性好、尺寸精确等优点。晶粒流向与受力的方向一致，因此强度、韧性与疲劳强度均显着优于铸造铝轮毂。同时，锻造铝轮毂的典型伸长率为12%~17%，因而能很好的吸收道路的震动和应力。另外，锻造铝轮毂表面无气孔，因而具有很好的表面处理能力。 但是，锻造铝轮毂的最大缺点是生产工序多，生产成本比铸造的高得多。虽然锻造轮毂的性能更好，但汽车厂商在大部分车辆上还是主要使用铸造轮毂，只有少部分豪华车配备锻造轮毂。不过国内轮毂制造龙头企业中信戴卡已成功进入乘用车锻造轮毂生产线并将锻造轮毂的成本压缩到了千元，并已经开始作为原配轮毂供应国内合资厂。 4.挤压铸造法 挤压铸造也称为液态模锻，是集铸造和锻造特点于一体的工艺方法——将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液体金属上，使之充填、成形和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形。优点：充型平稳，金属直接在压力下结晶凝固，所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，且组织致密，机械性能比低压铸造件高且投资大大低于低压铸造法。缺点：与传统锻造产品一样，需要铣削加工来完成轮辐的造型。日本已有相当部分的汽车铝轮毂采用挤压铸造工艺生产，从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制，自动化程度非常高。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之一。 图：轮毂挤压铸造工艺过程示意图 5.特种成型：MAT旋压技术 MAT旋压技术最先由日本Enkei公司投入使用，严格而言还应算是铸造中的一种，指的是在轮圈整体铸造出型后再利用专用设备对受力处进行旋转加压处理，使得被处理位置金属内部分子排列发生改变，具体的分割面相比起一般铸造产品呈现密度更高的纤维状，从而改变整体金属力学的工艺方法。MAT旋压技术制造的轮毂的质量、强度、延伸性等特性都已接近于锻造轮毂，且现对于锻造轮毂来说，更易生产。总的来说，MAT旋压技术既可相对保证轮毂制造成本，同时还可使铸造轮毂打造出与锻造轮毂相近的重量和强度。只是国内技术不成熟，成本较高，故应用不多。图：采用MAT旋压技术的Enkei Racing Revolution系列RS05RR轮毂
热挤压铝合金型材用途
2018-12-27 16:26:15
1、2XXX系列合金：螺丝制造、航空机体、卡车骨架、塑料铸模及锻造缸头。
2、6XXX系列合金：门窗、家具、建筑装饰用棒及线、机械零件、道路车辆、切削加工材。 6061Fe含量较高,所以硬度较大.适合于做工业形材； 6463Mg含量较高,所以美观光泽度高； 6063Cu含量较高,所以传导性较高.含铜量的大小将直接影响到导电率的好坏和散热片的散热效果。 3、7XXX系列合金：高强度熔接构造物、卡车车体、铁路车辆、冷冻设备、航空器构造体、国防用零件 4、其他(1XXX、3XXX、4XXX、5XXX、8XXX)：电线板金制品及食品设备之板材等五金及电工器材。
具体铝合金挤压管材分类归纳
2019-01-11 15:43:47
可分为：薄壁管和厚壁管。 分类二：按按规格为 可分为：大径后壁管，大径薄壁管和小径薄壁管。 分类三：按断面变化情况分 可分为：恒断面管和变断面管材。 分类四：按生产方法分 可分为：热挤压管、冷挤压管、康福姆挤压管、热轧管、冷轧管、冷拉管、旋压管、冷弯管、焊接管、螺旋管、盘管拉伸管、双金属管、粘接管等。 分类五：按用途分 可分为：军用和民用导管、壳体管、容器管、钻探管、套管、波导管、散热管、汽车岐管、冷凝管、蒸发器管、喷嘴管、农业灌溉管、旗杆、电线杆、集电弓杆等。 分类六：按铝型材面积形状分 可分为：圆形管、椭圆形管、滴形管、扁圆管、方形管，矩形管、六角形管、八角形管、五角形管、梯形管、带筋管及其他异形管。
铝合金圆棒挤压工艺举例
2019-01-02 09:41:22
棒材直径/㎜
模孔数n
挤压筒直径/㎜
挤压系数λ
填充系数κ
残料高度H1/㎜
压出长度L出/㎜
铸锭尺寸Do×Lo/㎜×㎜6
10
115
36.74
1.06
41
7550
112×26025
4
200
16
1.09
78
7559
192×60030
2
170
16.06
1.1
71
7620
162×60040
1
170
18.06
1.1
62
8731
162×60060
3
360
12
1.06
98
9013
350×900100
1
360
12.96
1.06
96
9760
350×900150
1
420
7.84
1.08
111
5663
405×900200
1
500
6.25
1.08
101
5156
482×1000250
1
650
6.76
1.08
120
8576
625×1500300
1
800
7.11
1.08
150
8808
770×1500
铝合金热挤压
