1)化学成分合金的化学成分应符合GB/T 15114-1994的规定。  　　2)力学性能 　　①当采用铸造模具试样检验时，其力学性能应符合GB/T 15114-1994规定②当采用铸造模具本体检验时，其指定部位切取试样的力学性能不得低于单铸试样的75%，若有特殊要求，可由供需双方商定。 　　3)铸造模具尺寸 　　①铸造模具的几何形状和尺寸应符合铸件图样的规定。 　　②铸造模具的尺寸公差应按GB/T 6414-1999的规定执行。有特殊规定和要求时，须在图样上注明。 　　③铸造模具有形位公差要求时，可参照表5；其标注方法按GB/T 15114-1994的规定。 　　④铸造模具的尺寸公差不包括铸造斜度，其不加工表面：包容面以小端为基准，被包容面以大端为基准；待加工表面：包容面以大端为基准，被包容面以小端为基准，有特殊规定和要求时，须在图样上注明。 　　4)铸造模具需要机械加工时，其加工余量按GB/T 15114-1994的规定执行。若有特殊规定和要求时，其加工余量须在图样上注明。 　　5)表面质量 　　①铸造模具表面粗糙度应符合GB/T 15114-1994的规定。 　　②铸造模具不允许有裂纹、欠铸、疏松、气泡和任何穿透性缺陷。 　　③铸造模具允许有擦伤、凹陷、缺肉和网状毛刺等缺陷。但其缺陷的程度和数量应该与供需双方同意的标准相一致。 　　④铸造模具的浇口、飞边、溢流口、隔皮、顶杆痕迹等应清理干净。但允许留有痕迹。 　　⑤若图样无特别规定，有关压铸工艺部分的设置，如顶杆位置、分型线的位置、浇口和溢流口的位置等由生产厂自行规定，否则图样上应注明或由供需双方商定。 　　⑥铸造模具需要特殊加工的表面，如抛光、喷丸、镀铬、涂覆、阳极氧化、化学氧化等须在图样上注明或由供需双方商定。

先进设备固然是保证产品质量必不可少的因素，但模具在铸造中的作用同样非常重要。尤其对铝合金汽车零部件生产企业来说，模具的准确度和耐久性对产品质量的影响非常明显。　　黑色金属铸造，模具更多的是为了形成铸型型腔，一般情况模具本身并不直接与金属液接触，尤其对于形状复杂的非金属模铸造件更是如此，与灼热金属液接触的是造型材料，主要是型砂，这使造型材料成为影响铸件质量的主要因素。而铝合金重力铸造则不同，由于铝合金熔点较低，铸造性能好，在大量生产时，铸件的外形一般是由模具直接形成的，如发动机的铝合金缸体、缸盖等，这不仅有利于提高劳动生产率，而且更重要的是通过调节模具不同部位的温度分布，来控制铸件的组织结构和晶粒大小，提高铸件质量，同时，避免了大量使用造型材料而带来的环境污染，改善了车间的劳动条件。　　随着铸件形状复杂程度不同，铝合金重力铸造模具也各不相同。即使是同一零件，采用不同的铸造工艺，模具形式也往往不同，但不管怎样，铝合金重力铸造模具还是有其共性的。　　首先，必须选择合适的铸造工艺，铸造工艺的优劣直接关系到铸件质量和工艺出品率的高低。国内有些模具制造厂，已开始使用凝固模拟来进行铸造工艺辅助设计，通过对充型和凝固过程的计算机模拟，发现易产生铸造缺陷的热结部位并予以克服，这对提高铸造工艺设计的可靠性，有效防止模具在调试过程中不必要的返工，是十分重要和有效的。　　其次，模具要有好的容热能力。符合要求的较厚实的模架和模块，不仅是模具寿命的有效保证，而且对于模具连续工作过程中温度场的调节都具有非常重要的作用。一些模具厂，为了降低成本，节约用料，一味地降低模具的有效厚度以达到减轻重量的目的，殊不知这不仅大大降低了模具的使用寿命，而且使铸件易于变形，影响铸件尺寸精度，严重时将导致铸件批量报废，给铸造厂造成损失，更严重的是损害了模具厂自身的声誉。　　第三，模具要有较可靠的冷却系统和拔气系统。通过冷却，不仅可有效提高劳动生产率，而且可调节铸件温度场、控制铸件冷却速度，进而影响铸件内部组织结构和晶粒尺寸、实现有效控制铸件机械性能的目的。顾名思义，拔气，就是人为地将型腔内部的气体排到型腔外以减少铸件产生气孔类缺陷的可能。同时，通过加装排气塞也可以调剂局部小区域的模温，对防止和克服铝合金开裂和缩陷有很重要的作用。

1)化学成分合金的化学成分应符合GB/T15114-1994的规定。　　　　2)力学性能　　　　①当采用铸造模具试样检验时，其力学性能应符合GB/T15114-1994规定　　　　②当采用铸造模具本体检验时，其指定部位切取试样的力学性能不得低于单铸试样的75%，若有特殊要求，可由供需双方商定。　　　　3)铸造模具尺寸　　　　①铸造模具的几何形状和尺寸应符合铸件图样的规定。　　　　②铸造模具的尺寸公差应按GB/T6414-1999的规定执行。有特殊规定和要求时，须在图样上注明。　　　　③铸造模具有形位公差要求时，可参照表5;其标注方法按GB/T15114-1994的规定。　　　　④铸造模具的尺寸公差不包括铸造斜度，其不加工表面：包容面以小端为基准，被包容面以大端为基准;待加工表面：包容面以大端为基准，被包容面以小端为基准，有特殊规定和要求时，须在图样上注明。　　　　4)铸造模具需要时，其加工余量按GB/T15114-1994的规定执行。若有特殊规定和要求时，其加工余量须在图样上注明。　　　　5)表面质量　　　　①铸造模具表面粗糙度应符合GB/T15114-1994的规定。　　　　②铸造模具不允许有裂纹、欠铸、疏松、气泡和任何穿透性缺陷。　　　　③铸造模具允许有擦伤、凹陷、缺肉和网状毛刺等缺陷。但其缺陷的程度和数量应该与供需双方同意的标准相一致。　　　　④铸造模具的浇口、飞边、溢流口、隔皮、顶杆痕迹等应清理干净。但允许留有痕迹。　　　　⑤若图样无特别规定，有关压铸工艺部分的设置，如顶杆位置、分型线的位置、浇口和溢流口的位置等由生产厂自行规定，否则图样上应注明或由供需双方商定。　　　　⑥铸造模具需要特殊加工的表面，如抛光、喷丸、镀铬、涂覆、阳极氧化、化学氧化等须在图样上注明或由供需双方商定。

先进设备固然是保证产品质量必不可少的因素，但模具在铸造中的作用同样非常重要。尤其对铝合金，铝合金汽车零部件生产企业来说，模具的精确度和耐久性对产品质量的影响非常明显。    黑色金属铸造，模具更多的是为了形成铸型型腔，一般情况模具本身并不直接与金属液接触，尤其对于形状复杂的非金属模铸造件更是如此，与灼热金属液接触的是造型材料，主要是型砂，这使造型材料成为影响铸件质量的主要因素。而铝合金重力铸造则不同，由于铝合金熔点较低，铸造性能好，在大量生产时，铸件的外形一般是由模具直接形成的，如发动机的铝合金缸体、缸盖等，这不仅有利于提高劳动生产率，而且更重要的是通过调节模具不同部位的温度分布，来控制铸件的组织结构和晶粒大小，提高铸件质量，同时，避免了大量使用造型材料而带来的环境污染，改善了车间的劳动条件。    随着铸件形状复杂程度不同，铝合金重力铸造模具也各不相同。即使是同一零件，采用不同的铸造工艺，模具形式也往往不同，但不管怎样，铝合金重力铸造模具还是有其共性的。    首先，必须选择合适的铸造工艺，铸造工艺的优劣直接关系到铸件质量和工艺出品率的高低。国内有些模具制造厂，已开始使用凝固模拟来进行铸造工艺辅助设计，通过对充型和凝固过程的计算机模拟，发现易产生铸造缺陷的热结部位并予以克服，这对提高铸造工艺设计的可靠性，有效防止模具在调试过程中不必要的返工，是十分重要和有效的。    其次，模具要有好的容热能力。符合要求的较厚实的模架和模块，不仅是模具寿命的有效保证，而且对于模具连续工作过程中温度场的调节都具有非常重要的作用。一些模具厂，为了降低成本，节约用料，一味地降低模具的有效厚度以达到减轻重量的目的，殊不知这不仅大大降低了模具的使用寿命，而且使铸件易于变形，影响铸件尺寸精度，严重时将导致铸件批量报废，给铸造厂造成损失，更严重的是损害了模具厂自身的声誉。    第三，模具要有较可靠的冷却系统和拔气系统。通过冷却，不仅可有效提高劳动生产率，而且可调节铸件温度场、控制铸件冷却速度，进而影响铸件内部组织结构和晶粒尺寸、实现有效控制铸件机械性能的目的。顾名思义，拔气，就是人为地将型腔内部的气体排到型腔外以减少铸件产生气孔类缺陷的可能。同时，通过加装排气塞也可以调剂局部小区域的模温，对防止和克服铝合金开裂和缩陷有很重要的作用。    第四，必须要有与浇铸机相匹配的模具定位装置和便利的模具安装系统。定位装置不仅是保证铸件尺寸、减少披缝和毛刺的关健，而且也是保证浇铸机正常工作的关健，可以说，模具没有好的定位装置，就没有好的合格的铸件。模具必须便于安装和拆卸，因为铝合金>铝合金重力铸造，每隔一定的时间就必须拆下模具重新喷涂料和修模，如果拆卸不方便，势必增加工人的劳动强度，占用更多的劳动时间，降低产量和效率。    对于铸造厂来说，优质模具就意味着优质铸件，就意味着较低的成本，较高的产值和利润。

摘要：能耗和节能减排成为社会发展的一个重要课题，汽车工业将怎样发展？锻造铝合金在汽车轻量化技术上能得到怎样的应用？　　关键词：汽车轻量化；铝合金锻造；无锡海特铝业有限公司　　ABSTRACT：　　KEYWORDS:Lightweight of automobile,Aluminium forge,Wuxi Hatal aluminiumco.,ltd.　　1引言　　汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排放。目前在汽车轻量化技术中，铝合金，镁合金等轻金属材料，塑料，铝基复合材料，钛合金等都有应用。在金属材料中，铝合金由于材料的经济性，易加工成型等特点，已经在汽车轮毂，发动机，支架，壳体等零件中广泛应用；而铝合金锻造更是进一步提高有强度高，在同等条件下，可以减轻重量；轮圈，悬臂，转向，制动系统已经有锻造铝合金零件的应用。　　2常用的锻造铝合得奖号和力学性能　　表1：常用铝合得奖号和力学性能    *为了获取特殊的性能参数，可以适当增加合金配比比例。　　*抗疲劳性能，蠕变性能等特殊性能要求，需要提供T651，T62，T351，T42，T451等状态。　　3铝合金锻造的优越性　　1） 重量轻；　　2） 强度好；　　3） 加工性能优良；　　4） 外观漂亮；　　5） 可循环利用，对环境危害小；　　6） 良好的导热，导电性能；　　7） 耐腐蚀性好。　　4铝合金锻造在汽车零部件的典型应用　　1） 锻造铝合金轮毂：用锻造工艺生产的轮毂，机械强度高，重量轻，散热好，对燃油消耗和轮胎损害都有很大帮助。　　2） 悬挂系统控制臂：宝马、奔驰等高级轿车的悬挂系统中已经大量采用铝合金锻造件，包括控制臂拉杆，横梁，转向节，卡爪等。由于铝合金的优良性能和轻量化，中级轿车上已经部分采用，并有进一步发展的趋势，譬如帕萨特轿车，在前桥上就有6件拉杆件在应用。　　3） 发动机活塞：美国Wiseco推出的锻造活塞在提高发动机动力方面广受赞誉，轻量化的锻造材料应用在汽车竞赛，摩托车竞赛上表现优异。　　4） 其它应用方向：齿轮箱，变速箱，轴承座等。　　5锻造铝合金内在质量要求　　1） 锻造铝合金零件大多数都是安全件，又是大批量生产制造，对铝合金材料的内在质量要求非常高。锻造铝合金零件一般经过如下主要制造流程：　　合金熔炼---铸造---挤压---锻造---热处理---机械加工　　 合金熔炼成分配比，除气，过滤，铸造逆偏析，挤压过程质量，锻造金属流线，热处理温度，时间，晶粒度控制，尺寸精度等等，需要非常系统的过程控制才能达到稳定，可靠的汽车安全零件。　　2） 专业汽车锻造铝合金材料企业介绍：无锡海特铝业有限公司　　无锡海特铝业是中国汽车用铝技术领导者，特别是在精密铝管技术上一直引导行业的发展。目前是大众，通用，奔驰，福特，雪铁龙，标致，丰田，本田等世界汽车制造巨头铝合金材料合格供应商。　　海特铝业开发的铝镁硅锻造铝合金已经成功应用在汽车悬挂系统零件,该产品成功解决了从铝合金熔炼到挤压过程中的质量难题,并为锻造厂家找到材料经过锻造后性能降低和不稳定的原因。　　公司拥有世界一流的浇铸技术和国内创先的铝挤压技术，全新的检测设备、严格的工艺规定、完善的培训系统和质量保证系统确保产品质量完全达到国内外客户的要求，并把国内汽车用铝管、棒、型材的质量提升到世界一流产品的水平。　　公司通过了ISO/TS16949：2002质量体系认证，认证公司为德国DQS，产品面向的市场区域为国内市场及亚太地区。

随着时间的增长，铝合金轮毂的诸多优点也被越来越多的人认知和接受，装车量也随之提升。最近有卡友反应市面出现了一种相对便宜的铸造铝合金轮毂，那么这种铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂之间有什么差别呢？ 　　铸造轮毂工艺相对简单 适合批量生产成本较低 　　低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济，较为常见的有低压铸造和高反压模铸。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化，冷却后的毛坯再经过车床精细加工抛光的程序最终得到成品。 　　高反压铸造是较为先进的铸造方法，用高真空产生的吸力把溶化后的金属吸进模具，这样做有利于保持恒温和排除杂质，铸件内没有气孔而且密度均匀，强度相对低压铸造更高。铸造工艺流程相对简单适合大批量生产有利降低成本。 　　锻造轮毂工艺复杂 成本较高但性能更好 　　锻造是目前制造铝轮毂的最先进的方法，锻造铝合金轮毂是以一定的压力把一块铝锭在热状态下，用大型锻压机反复锻压成一个轮毂毛坯。锻压过后再对毛坯进行旋压处理，这道工序的作用就是把轮圈的宽度进行拉伸，以达到对应标准，经过旋压工艺过后轮毂已基本成型，之后再经过车床精加工，打磨喷漆之后就能得到成品铝合金轮毂。 　　正因为锻造工艺复杂，锻造设备昂贵，（一台大型锻压机的成本就要数千万元），所以锻造轮毂的成本也就相对较高。 　　金相分析 锻造轮毂性能更好 　　图中我们可以看到下面锻造轮毂的切面非常的光滑，金属晶粒排列紧密无粗糙感，而铸造的铝合金轮毂金属晶粒排列松散，同时金属颗粒较大切面有很强的粗糙感。　　在显微镜下观察，右侧铸造轮毂金属分子排列松散颗粒较大，左侧锻造铝合金轮毂的金属分子排列非常紧密。金属分子排列的越紧密，轮毂的韧性就越高，抗冲击力，强度，承载性就越好。　　外观难以区分 重量有差别 　　锻造轮毂和铸造轮毂在外观上几乎无法分别，只是在金属特性上有较大差别，锻造轮毂的韧性，抗冲击力，强度，承载能力相对铸造轮毂更高，两者在散热性能上没有太大的差别。但是铸造轮毂普遍要比锻造轮毂重20%左右。 　　编后语 　　虽然铸造铝合金轮毂和锻造铝合金轮毂对比有些许差别，但用最新工艺生产的铸造轮合金轮毂的性能性能已经很接近锻造轮毂，卡友们可根据自己的车辆工况选择合适自己的铝合金轮毂，但要谨防一些无良商家用铸造轮毂冒充锻造轮毂销售。

修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤，将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。 　　修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。修伤前先经腐蚀查清缺陷部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的5～10倍。

铜合金锻造温度和加热规范(冶金) 各金种类 合金牌号 锻造温度/℃ 加热温度+10/-20℃ 保温时间min·mm-1 始 锻 终 锻 黄铜 HPb59-1 720 650 720 0.6 HPb60-1 810 650 810 H62, H68 810 650 810 H70 840 700 840 H80 860 700 860 H90 890 700 890 H96 920 750 920 青铜 QAl9-2，QAl9-4 890 700 890 0.7 QAl10-3-1.5 840 700 840 QAl10-4-4 890 750 890 QBe2.5 740 650 740 0.6 QSi1-3 870 700 700 0.7 QSi3-1 790 700 630 QCd1.0，QMn5 840 650 650 0.6 QSn6.5-0.4QSn7-0.2 790 700 700 0.7 紫 铜 T1，T2，T3，T4，T5 900 650 900 0.6 白 铜 B19 1000 850 1000  　 

铝合金可分为锻铝和铸铝两类。 　　锻铝是对未熔化的铝坯进行热加工或冷加工成型，铸铝是将熔化的铝液倒入模具再将其铸造成型。 　　锻造铝合金牌号命名规则是由美国铝业协会( AA) 于1954 年提出的，现已被广泛接受并采用，我国也采纳并沿用了该命名方法，并借鉴美国规范的状态代号制订了相关规范。不同牌号的锻造铝合金的强度、延展性、耐腐蚀性等特性由于其化学成分( 铝元素和其他少量添加元素) 含量的差异而有所不同。其中4xxx 系列主要用于焊接材料，未纳入比较范围。除化学成分的影响外，锻造铝合金的后续处理方法也会对其力学性能带来很大影响。在各系铝合金中，2xxx、6xxx 和7xxx 系列是可热处理铝合金，通常使用热处理加工方法( T) ；其他各系为非热处理铝合金，常使用冷加工硬化( H) 等方法进行处理。6xxx 系列中含有镁和硅元素，该系列铝合金具有良好的耐腐蚀性和与Q235 钢材相近的强度，并且易于挤压成型，建筑结构中使用的大部分铝合金型材均属该系列，如6061-T6 铝合金，被广泛应用于铝合金空间结构中。

随着汽车工业的发展及我国加入WTO，国内国际市场对汽车锻件的质量及成本价格的要求越来越苛刻，如拔模斜度、重量公差、尺寸、加工余量等要求均很高，而且价格又不太理想，但批量很大。为适应市场化的需求，本文对工艺进行了分析并反复实践，找到了一个比较理想的工艺，对同类产品的生产有重要意义。     产品的介绍及工艺方案的确定     产品的介绍     臂体是用于重型车刹车泵上的一个零件，结构如图1所示。锻造中有以下几个难点：(1)拔模斜度小，只有外3°、内5°，而顶料出模装置在∮62孔内只有一处;(2)加工余量小，∮62及方槽23.2mm两处的加工只用镗削与拉削;(3)10-∮6.2*5这10个钉的充满困难且位置度要求高，而且钉的根部圆角为R0.2，该部位模具的磨损较快，生产流转过程中易磕碰造成变形。     工艺方案的确定     为了适应大批量生产，提高效率，我们确定了如下工艺:(中频炉)加热/(楔横轧)制坯/(25000kN热模锻压机)压弯/预锻/终锻/(3150kN双点压力机)冲孔/切边/正火/抛丸探伤/精压。在工艺流程中，加热制坯是采用一次两件，零件柄部细长，自由锻单件制坯效率低。采用楔横轧制坯(如图2示)，同时在轧机上切断成两件。由于零件的截面变化较大，从∮55轧制到∮23，需两次起楔方可完成，所以轧制模具加工及修复难度较高。     精压工序在保证压头部及柄部尺寸外，更重要的是校正10个钉的位置、根部的圆角，以及压弯柄部。因此，采用两块活动带5个孔的标准压板，保证了钉的位置及根部圆角，提高了锻模的寿命。     模具设计及制作的要点     通常压弯模设计时只考虑压出的坯外形弯曲与锻件相一致。由于臂体大头与柄部的厚度相差较大，在放入预锻模时，弯坯柄部会悬空，预锻时，柄部与大头过渡处产生了折叠，由于弯坯柄部悬空，预锻时这部位的金属流动过大而造成。因此，压弯坯的设计必须使弯坯放在预锻模上，使其外形与预锻模的外形相符。

锻造黄铜是通过利用锻压机械对黄铜坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件产品。锻造是锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除黄铜在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的黄铜流线，锻造黄铜的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻造黄铜。    锻造黄铜材料的原始状态有棒料、铸锭、黄铜粉末和液态黄铜。 黄铜在变形前的横断面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温度、合理的变形量及变形速度对提高锻造黄铜产品质量、降低成本有很大关系。    一般的中小型锻造黄铜都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻造黄铜。    黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。    更多关于锻造黄铜的资讯，请登录上海 有色 网查询。

        铜合金是专业应用于塑料模具冷却镶件和拉伸模具镶件的材料,在塑料模具中完全替代铍铜合金的新兴材料,其突出特点是 价格 低廉,质量优于现在广泛采用的铍铜合金,是塑料模具制作中替代铍铜合金,降低模具成本的划时代产品.   銅合金的主要特性如下：　　　　一、硬度高HRC40-50度，加工不必熱處理。　　　　二、CA-2H銅合金摩擦係數低於鋼。減少工作模具的摩擦產生的熱量，有效的提高模具的壽命（是鋼模、鑄鐵的3～7倍）和產品的表面質量（徹底解決拉伸過程中的拉痕、拉絲現象），取消拉伸後的拋光工序；拉伸過程中不需油性潤滑劑，水性即可，減少去油工序。　　　　三、優良的熱傳導性（比模具鋼優越3～7倍）。避免拉伸過程中材料流動較大的部位過熱，確保塑料制品快速及均勻地冷卻，減少制品的變形及能量，降低模具開模時間，有效提高生產效率（20％-25％），材料內部組織均勻，無氣孔、砂眼等缺陷。　　　　四、特別是不?鋼制品的拉伸中有較強的優勢。例如：滾桶洗衣機不?鋼端板，燃氣爐臺面，吸油煙機殼體、微波爐內膽，不?鋼水槽等拉伸產品，特別是不?鋼的拉伸，一般模具材料需要2次或共4次拉伸，然後焊接打磨完成雙槽的拉伸，採用我公司合金銅材料只需要雙槽同時2次拉伸就可完成全部拉伸作業，同時產品無拉痕等缺陷。詳細可到我公司網站。　　　　五、兩次拉伸之間不需要退火處理，提高拉伸後的產品的質量，降低了產品成本。　　    采用高导热率的铜合金模具可以使制造车间拥有更高的生产效率，既能节约资金，又能提高产品质量。一些汽车保险杠和仪表板的生产企业已经采用了这种材料的模具并取得了显著的生产效益。与普通的工/模具钢相比，由于铜基合金材料的成本较高，因此在模具生产中，很多模具制造厂至今还没有找到更好的办法以合理地使用高导热率的铜合金材料，但实际上，使用高导热率的铜合金在节省时间和提高效率等方面的效益是非常显著的。 

众所周知，铝合金模具钢型压铸模具在生产一段时间后会产生龟裂，华夏模具网分析认为，产生此现象的原因主要有以下几点: 　　(1)模具温度偏高应力过大 　　(2)模具模仁material使用8407,skd61 　　(3)模具热处理硬度过高 　　(4)定期保养，5k times1 回火，15k times1 回火30k times........ 　　二、预防压铸模龟裂问题﹐提高进口模具钢使用寿命﹐要做好以下几点﹕ 　　1.压铸模成型部位(动﹑定模仁﹑型芯)热处理要求﹕硬度要保证在HRC43~48 (材料可选用SKD61或8407) 　　2.模具在压铸生产前应进行充分预热作业,其作用如下﹕ 　　2.1使模具达到较好的热平衡﹐使铸件凝固速度均匀并有利于压力传递. 　　2.2保持压铸合金填充时的流动性﹐具有良好的成型性和提高铸件表面质量. 　　2.3减少前期生产不良﹐提高压铸生产率. 　　2.4降低模具热交变应力﹐提高模具使用寿命.具体规范如下﹕ 　　合金种类 铝合金 　 锌合金 　　模具预热温度(℃) 180~300 　 150~200 　　3.新模具在生产一段时间后﹐热应力的积累是直接导致模仁产生龟裂的原因﹐为减少热应力﹐投产一定时间后的模仁及滑块应进行消除热应力的回火处理.具体 　　需要消除热应力的生产模次如下﹕ 　　模具类型 　 靠前次回火 　　 第二次回火 　　 第三次回火 　　铝合金 　　　锌合金 　　　三、使模具能达长寿命的22点要诀： 　　1、高品质模材 　　2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸 　　3、尽量采用镶件

工业铝型材中挤压模具在挤压力大．温度高的条件下使用，且承受着强烈的摩擦磨损。尽管选用优质的耐热工具钢作模具材料，但经传统的热处理后，其硬度、耐磨性及热疲劳抗力等性能仍不高。致使模具使用寿命不长，此外，由于表面硬度低，易于被磨损，工作带表面光洁度逐渐降低，而且抗粘合性能差，工作带易粘合小馅瘤。这格导致被挤出的型材表面出现麻点、划痕甚至擦伤，严重地影肉建筑铝型材的表面质量。　　　　对铝型材挤压模具施行恰当的表面强化处理是改善模具使用性能、延长使用寿命的较有效的方法之一。气体氮化是早期的一种模具表面强化处理技术，但由于氮化处理时间长且氮化层质脆，所以对改善铝型材挤压模具的使用寿命效果不理想。　　　　我国挤压模具表面强化处理技术还是比较落后的，与国外先进水乎相比有比较大的差距。由于近年来我国铝型材特别是建筑铝型材工业的飞速发展，使人们对铝型材挤压模具表面强化问题予以极大的重视，纷纷开展挤压模具表面强化处理新工艺的研究工作。

铝合金型材模具废铝回收工艺，是将夹带有铝合金的模具置于碱洗槽中碱洗，待模具中的废铝被碱腐蚀掉约10%时，将模具从碱洗槽中吊起，分离上下模，用水冲洗下模待用；上模4碱洗约2小时后，舌芯4—2向下，置于油压机的模具支架2上，启动油压机，油压机的专用杆8对准上模模具孔4—2下压，模孔4—2内的铝合金被压出，掉落至出料口5。这种工艺，减少了碱洗时间，大大提高了工作效率，而且节省了大量的碱，同时使80%的铝合金得以回收，不仅经济效益好，而且避免了环境污染。

铸造 　　对金属坯料（不含板材）施加外力，使其发生塑性变形、改动尺度、形状及改进功能,用以制造机械零件、工件、东西或毛坯的成形加工办法。 　　铸造的品种和特色 　　当温度超越300-400℃（钢的蓝脆区），到达700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改进。依据在不同的温度区域进行的铸造，针对锻件质量和铸造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。本来这种温度区域的区分并无严厉的边界，一般地讲，在有再结晶的温度区域的铸造叫热锻，不加热在室温下的铸造叫冷锻。 　　在低温铸造时，锻件的尺度改变很小。在700℃以下铸造，氧化皮构成少，并且表面无脱碳现象。因而，只需变形能在成形能范围内，冷锻简单得到很好的尺度精度和表面光洁度。只需操控好温度和光滑冷却，700℃以下的温锻也能够取得很好的精度。热锻时，因为变形能和变形阻力都很小，能够铸造形状杂乱的大锻件。要得到高尺度精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。别的，要留意改进热锻的作业环境。锻模寿数（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的铸造比较是较短的，但它的自在度大，成本低。 　　坯料在冷锻时要发生变形和加工硬化，使锻模接受高的荷载，因而，需求运用高强度的锻模和选用避免磨损和粘结的硬质光滑膜处理办法。别的，为避免坯料裂纹，需求时进行中间退火以确保需求的变形才能。为坚持杰出的光滑状况，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行接连加工时，现在对断面还不能作光滑处理，正在研讨运用磷化光滑办法的或许。 　　依据坯料的移动办法，铸造可分为自在锻、镦粗、揉捏、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻因为没有飞边，材料的运用率就高。用一道工序或几道工序就或许完结杂乱锻件的精加工。因为没有飞边，锻件的受力面积就削减，所需求的荷载也削减。可是，应留意不能使坯料彻底受到约束，为此要严厉操控坯料的体积，操控锻模的相对方位和对锻件进行丈量，尽力削减锻模的磨损。 　　依据锻模的运动办法，铸造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等办法。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了进步材料的运用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自在锻相同的旋转铸造也是部分成形的，它的长处是与锻件尺度比较，铸造力较小情况下也可完成构成。包含自在锻在内的这种铸造办法，加工时材料从模具面邻近向自在表面扩展，因而，很难确保精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用核算机操控，就可用较低的铸造力取得形状杂乱、精度高的产品。例如出产品种多、尺度大的汽轮机叶片等锻件。 　　铸造设备的模具运动与自在度是不一致的，依据下死点变形约束特色，铸造设备可分为下述四种办法： 　　· 约束铸造力办法：油压直接驱动滑块的油压机。 　　· 准冲程约束办法：油压驱动曲柄连杆安排的油压机。 　　· 冲程约束办法：曲柄、连杆和楔安排驱动滑块的机械式压力机。 　　· 能量约束办法：运用螺旋安排的螺旋和磨擦压力机。 　　为了取得高的精度应留意避免下死点处过载，操控速度和模具方位。因为这些都会对锻件公役、形状精度和锻模寿数有影响。别的，为了坚持精度，还应留意调整滑块导轨空隙、确保刚度，调整下死点和运用补助传动设备等办法。 　　此外，依据滑块运动办法还有滑块笔直和水平运动（用于细长件的铸造、光滑冷却和高速出产的零件铸造）办法之分，运用补偿设备能够添加其它方向的运动。上述办法不同，所需的铸造力、工序、材料的运用率、产值、尺度公役和光滑冷却办法都不相同，这些要素也是影响自动化水平的要素。 　　锻件与铸件比较有什么特色 　　金属通过铸造加工后能改进其安排结构和力学功能。铸造安排通过铸造办法热加工变形后因为金属的变形和再结晶，使本来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、巨细均匀的等轴再结晶安排，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其安排变得愈加严密，进步了金属的塑性和力学功能。 　　一般说来，铸件的力学功能低于同原料的锻件力学功能。此外，铸造加工能确保金属纤维安排的接连性， 使锻件的纤维安排与锻件外形坚持一致，金属流线完好，可确保零件具有杰出的力学功能与长的运用寿数选用精细模锻、冷揉捏、温揉捏等工艺出产的锻件，都是铸件所无法比拟的。 　　铸造的品种 　　飞机锻件 　　按分量核算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的表里筒体等都是触及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等宝贵材料制造。为了节省材料和节省能源，飞机用锻件大都选用模锻或多向模锻压力机来出产。 　　轿车锻 　　按分量核算，轿车上有17-19%的锻件。一般的轿车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向体系等15个部件构成轿车锻件的特色是外形杂乱、分量轻、工况条件差、安全度要求高。如轿车发动机所运用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥运用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关轿车安全运转的保安要害锻件。 　　柴油机锻件 　　柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。 　　船用锻件 　　船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。主机锻件与柴油机锻件相同。轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。 　　兵器锻件 　　锻件在兵器工业中占有极其重要的位置。按分量核算，在坦克中有60%是锻件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步卒兵器中的具有膛线的管及刀、火箭和潜艇深水发射设备和固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、弹等，都是锻压产品。除钢锻件以外，还用其它材料制造兵器。 　　石油化工锻件 　　锻件在石油化工设备中有着广泛的使用。如球形储罐的人孔、法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻筒体（压力容器），加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶盖、底盖、封头号均是锻件。 　　矿山锻件 　　按设备分量核算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。矿山设备有： 　　采掘设备 卷扬设备 破碎设备 研磨设备 洗选设备 烧结设备 　　核电锻件 　　核电分为压水堆和沸水堆两类。核电站首要的大锻件可分为压力壳和堆内构件两大类。 压力壳含：筒体法兰、管嘴段、管嘴、上部筒体、下部筒体、筒体过渡段、螺栓等。 堆内构件是在高温、高压、强中子幅照、水腐蚀、冲刷和水力振荡等严峻条件下作业的，所以要选用18-8奥氏不锈钢来制造。 　　火电锻件 　　火力发电设备中有四大要害锻件，即汽轮发电机的转子和护环，以及汽轮机中的叶轮与汽轮机转子。 　　水电锻件 　　水力发电站设备中的重要锻件有水轮机大轴、水轮发电机大轴、镜板、推力头号。

民用建筑铝合金型材的特点　　随着经济的发展和人民生活水平的提高，促使民用建筑铝合金型材的品种和数量迅速增长。目前，世界各国建成了上千条民用建筑型材生产线，其工艺装备、生产工艺和模具的设计与制造均已基本定型，具有标准化、系列化的特点。　　(1)民用建筑型材绝大多数采用6063-T5/T6铝合金生产，这是因为6063铝合金质轻，有良好的塑性，工艺成型性能好，表面处理性能优良。可以用它生产出轻巧、美观、耐用的优质型材。　　(2)世界上已研制出上万种建筑铝型材。其横截面积范围为0.1~100cm，外接圆直径范围为φ8~350mm，腹板厚度范围为0.6~15mm。　　(3)民用建筑铝铝型材壁薄，绝大多数铝型材的壁厚度为0.6~2mm，形状十分复杂，且断面变化剧烈，相关尺寸精度要求高，技术难度大，大多数为超高精度薄壁型材。　　(4)建筑铝型材中的空心制品比例很大，空心型材与实心型材的比例大约为1:1，而且内腔多为异型孔，有的常常为多孔异形薄壁空心制品。　　(5)一组建筑铝材需要组装成不同的门窗系列或其他的建筑结构，因此配合面多，装配尺寸多，装饰面多。为了减少型材品种，要求型材具有通用性和互换性，这就是提高了型材的精度要求和表面品质要求。　　由于民用建筑铝型材具有上述特点，加大了模具设计与制造的难度。　　民用建筑铝型材挤压模具设计特点　　民用建筑型材挤压模具的设计除了遵循普通模具的设计原则以外，还有如下特点：　　(1)挤压机的最佳比压范围为350~700MOa；　　(2)挤压系数的最佳范围为30~80；　　(3)最佳比压和挤压系数可通过挤压机、挤压筒、挤压工艺参数、铸锭长度以及模具孔孔数来进行调节。　　挤压模具种类以及其结构特征　　挤压民用建筑隔热断桥铝型材的挤压模具可分为平面模和空心模两大类。空心模又可分为平面分流组合模、星形组合模、舌型模，其中平面分流组合模最为常用，占95%以上。　　平面磨用于挤压实心型材，挤压模子可以做的很薄，在14.7MN以下的中小型挤压机上使用的模子可以薄到20~25mm，15.7~34.3MN挤压机用的模子可以取30mm左右厚。薄模易加工制造，便于修模和抛光工作带表面。为了保证模子强度和产品尺寸稳定性，要增加模垫的厚度或数目。　　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，模具易加工制造，生产操作简便，能生产各种高精度、高光洁表面的、形状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，挤压力较分流模的小，型材成品率较高，残料清理也比较容易，但模子加工较困难。　　舌型模残料较长，型材成品率低，模具加工难度介于俩者之间吗，但挤压阻力较小，且在挤压中或挤压结束时残料容易清理干净，修模方便，故多用于需要较高挤压力的品质要求较高的薄壁空心型材或硬合金军工铝材。

一、 铝型材模具上机前工作带必须经过研磨抛光，工作带一般要求抛光至镜面。对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净，不得有粉尘或杂质异物，否则极易在金属流的带动下拉伤工作带，使挤压出来的型材产品出现面粗或划线等缺陷。 　　二、 挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右，但不能超过8小时，否则模具工作带氮化层硬度会降低而导致上机时不耐磨引起型材表面粗糙，严重的会引起划线等缺陷。 　　三、 采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后，此时模具温度在500°C以上，如果立即浸入碱水中，由于碱水温度要比模具温度低得多，如果模具温度下降迅速，模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到100°-150°C再浸入碱水中。 　　四、 优化挤压工艺。要科学延长模具寿命，合理使用模具进行生产是不容忽视的一个方面。由于挤压模具的工作条件极为恶劣，在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能。 　　五、 挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。表面渗氮处理能使模具在保持足够韧性的前提下大大提高模具的表面硬度，以减少模具使用时的产生热磨损。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的，在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理，一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。 　　六、 模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具刚进入服役期时，内部金属组织性能还处于浮动阶段，在此期间应采用低强度的作业方案，以使模具向平稳期过渡。 　　七、 加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录，完善每套模具的跟踪记录档案和管理。挤压模具从入厂验收到模具使用结束报废，这中间时间短则几个月，长的达一年以上。基本上来讲，模具的使用记录也记载着型材生产的各个过程。 　　八、 选择合适的挤压机型进行生产。进行挤压生产前，需对型材截面进行充分计算，根据型材截面的复杂程度，壁厚大小以及挤压系数λ来确定挤压机吨位大小。 　　九、铝合金型材 挤压机截面本身就千变万化，并且铝挤压行业发展到今天，铝合金具有重量轻，强度好等重要优点，目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊，设计和制作难度较大。 　　十、 合理选择 铝型材锭坯及加热温度。要严格控制挤压锭坯的合金成分。目前一般企业要求铸锭晶粒度达到一级标准，以增强塑性和减少各项异性。

1引言　　高压开关产品零件品种多、改型频繁，拉杆是LW8-35SF6型户外断路器中的关键零件，要求具有较高的导电、导热性能和良好的力学性能，以降低能耗和提高产品的可靠性铝合金材料不仅导电导热性好、力学性能优良，而且比强度高、密度小，因而在高压电器零部件的制造中，除采用铜及其合金外，大量采用铝合金。研究表明，对于综合性能要求较高的一类功能件，如拉杆、接头、导体、触头座等，一般采用铝合金挤压棒(管)经切削加工制成，2A50合金就是其中常用材料之一。2A50合金在热态下具有良好的可塑性，可通过铸造、挤压等变形工艺改善组织，提高性能，且可以热处理强化，工艺性较好，因而成为高压开关类零部件的优选材料。　　拉杆的挤压件如图1所示，传统上采用棒料直接切削加工而成，材料的利用率一般在16%-40%，浪费严重、效率低。新工艺采用杆部反挤头部正挤的复合热挤压方法，能使坯料尺寸精度大幅度提高，毛坯重量减轻72%以上，产品的导电率、硬度及强度等完全达到设计标准。　　2拉杆热挤压工艺分析　　拉杆零件材料为2A50(LD5)合金，属于A1-Mg-Si-Cu系，具有良好的锻造性能，在热态下易变形，且抗蚀性能、焊接性能和切削性能良好，中等强度，塑性很好闭。在生产过程中，将圆柱形毛坯表面涂上水剂石墨，然后感应加热至490℃，放入组合凹模的模具中挤压成形。工作前把模具预热至250℃左右，每次挤压前，需向模腔喷洒润滑剂。挤压变形后可进行固溶时效热处理，以提高其硬度，固溶温度为(515±5)℃，时间为3h，时效温度为(160±5)℃，时间为5h。　　拉杆挤压可以采用正挤压或反挤压的方法成形杆部。由于拉杆变形程度大，且杆部长径比大于7，正挤压时，金属的流动方向与凸模运动方向相同，坯料与凹模之间存在摩擦力，则挤压力中不仅有变形力，还包括该摩擦力。在坯料与凹模温度过高及润滑不良时，因坯料与凹模之间有相对运动，会进一步增大挤压力。由于该零件的杆部较长，直接顶出时容易失稳弯曲.若间接顶出模具结构复杂，操作困难加。　　采用一次复合挤压成形工艺，即杆部反挤头部正挤的复合挤压成形工艺可以解决上述问题，其工艺流程如图2所示。由于采用了杆部反挤，坯料与凹模之间无相对运动产生的摩擦力，从而降低了挤压力。该方案模具结构简单，生产效率高YA23-315四柱式多功能液压机活动横梁到工作台面距离为1250mm，行程长，凸模设计为中空结构，成形杆部的模腔在凸模上，可以完成脱模。拉杆热挤压工艺的生产过程是:下料-加热-挤压-热处理-精加工。　　3拉杆热挤压工艺设计　　3.1模具结构及工作过程　　热挤压工艺设计是热挤压模具设计的靠前步，直接影响到制件质量、生产效率、模具寿命、生产成本等。根据挤压件形状，凸模设计为空心状，采用二层组合凹模结构。复合热挤压模具结构如图3所示，挤压时.先将坯料放人凹模型腔内.随着凸模4的下行，坯料在组合式凹模内正挤成形，同时杆部反挤成形，随着挤压变形力逐渐增大，当金属正向流动到顶件器时，头部成形结束，此时金属反向继续流动。当挤压完成后，上模回程，工件留在凹模7中，压力机下缸动作，通过顶杆11将头部大直径部分顶出凹模7，即可完成脱模。工件头部内形与顶件器口之间应留有一定的斜度，以保证工件与顶件器不发生抱死现象，顶杆1兼作头部正挤压的凹模。　　3.2坯料尺寸的计算　　根据拉杆零部件的要求，考虑到2A50在热处理后的零件尺寸和留机加工余量，挤压件内外各留2mm的单边加工余量。根据原材料供货情况，决定在生产中坯料采用Φ90mm的棒料，高度取85mm。　　3.3许用变形程度的计算　　采用热挤压成形工艺，需对材料的许用变形程度进行验证，许用变形程度用断面收缩率ε来表示挤压过程中毛坯的变形程度为:　　3.4挤压力的计算　　在此复合挤压中，凸模下行，挤压力克服金属的变形阻力及毛坯与模具之间的摩擦力，金属开始流人型腔，拉杆头部预先成形，金属流经转弯处杆部反挤;凸模继续下行，当杆部成形结束时，挤压力达到较大，其复合挤压力为P复=P反。　　4模具结构特点及工作过程中应注意的问题　　本工艺采用一次挤压成形，采用通用模架，凹模设计为二层组合结构。实际生产证明，该模具结构简单、使用方便。通过改变凸模与顶件器，可以挤压出不同头部形状和杆部直径及长度的零件。　　由于凸模为空心结构，截面积小，单位挤压力高，又长时间工作在高温状态，易变形，因此，应采用热强度较高的3Cr2W8V材料，热处理硬度50-55HRc。凹模采用单层预紧结构，凹模材料选5CrNiMo，热处理硬度44-84HRC。凹模预紧圈要求不高，材料选40Cr就可以了，热处理硬度24-46HRC。　　设计合理的人模角度和工作带宽度，便于金属流动，以尽量减小金属与模具间的摩擦力，降低挤压力。凹模尺寸与顶件器应有斜度，工作中保持凹模与制件有一定的摩擦力，又不影响开模后制件脱模，同时应注意模具的预热。保证锥面摩擦的均匀，以避免在挤压过程中拉杆头部的偏移。在反挤过程中要保证坯料与模具的清洁度和间隙尺寸，减少成层和气泡　　采用杆部反挤头部正挤的复合挤压工艺生产高压开关零件LW8-35SF6铝合金拉杆是一种值得推广的新工艺，不仅工艺合理，而且操作方便。该工艺较大限度地利用了3150k油压机的设备能力，一次成形顶出，模具结构简单、通用性强，且挤压力小，特别适用于变形程度较大的长杆件的热挤压成形。新工艺的采用，使生产效率大大提高，同时对于在小设备上生产成形变形程度较大的其他类似长杆零件有很好的借鉴意义。

(1)用先进的仪器仪表在线和离线检测模子的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。检测验收合格的模具进行登记，人库上架，使用时领出抛光模孔工作带，并将导流模、型材模、模垫进行组装检查，确认无误时发到机台加热； 　　(2)工模具上机前加热温度规定：挤压筒：400～450℃，挤压垫：350℃ ，模垫：350～400℃，平模：450～470℃，分流模：460～480℃，保温时间按模具厚度计算（l.5～2 分钟/mm)； 　　(3)工模具在炉内加热时间不允许超过10 小时，时间过长，模孔工作带容易腐蚀或变形； 　　(4)在铝合金型材挤压开始阶段，需缓慢加压力，因为冲击力很可能引起堵模。如果发生堵模时，需立即停机，以防压烂模孔工作带； 　　(5)模子卸机后，待冷至150～180℃ 时再放人碱槽煮，因为模子在高温下碱煮，容易被热浪冲击开裂。并应采用先进的蚀洗方法，以回收节省碱液，缩短腐蚀时间和实现无污染清洗； 　　(6)修模工在对分流模装配时，应用铜棒轻轻颠打，不允许用大铁锤猛击，避免用力过大，震烂模具； 　　(7)模具氮化前需对模孔工作带仔细抛光至表面粗糙度Ra0.8～0.4μm； 　　(8)模子氮化前要求清洗干净，不允许有油污带入炉内；氮化工艺要合理（依设备特性与模具材料而定），氮化后表面硬度为HV900～1200，氮化层过厚、过硬会引起氮化层剥落。一套模具一般允许氮化3～5 次；复杂的高倍齿散热器型材模不进行氮化工序； 　　(9)对老产品的新模子、棒模、圆管模可不经试模直接进行氮化处理；新产品及复杂型材模必须经试模合格后才能进行氮化处理； 　　(10)新模试模合格后，最多挤压10 个铸锭就应卸机进行氮化处理，避免将工作带拉出沟槽；两次氮化之间不可过量生产，一般平模为60～100 个锭，分流模为40～80 个锭为宜，过多会将氮化层拉穿。 　　(11)使用后的模子抛光后，涂油人库保管。

锻造铝轮毂是指对铝轮毂进行工业上的锻造，是工业加工的一种重要形式之一。1锻造铝轮毂加工过程包括：将材料切割成所需尺寸、加热、锻造、热处理、清理和检验。在小型人工锻造中，所有这些操作都由数名锻工上手和下手在狭小场所内进行。他们都暴露于相同的有害环境和职业性危害中；在大型锻造车间，危害随工作岗位的不同而各异。工作条件：尽管工作条件因锻造形式不同而各异，但具有某些共同特点：中等强度的体力劳动，干热的小气候环境，产生噪声和振动，空气受烟雾污染。2.工人们同时暴露于高温空气和热辐射下，导致热量在体内积累，热量加上代谢的热量，会造成散热失调和病理变化。大气污染:作场所的空气中可能含有烟尘、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫，或者还含有丙烯醛，其浓度取决于加热炉燃料的种类和所含杂质，以及燃烧效率、气流和通风状况。噪声和振动:型锻锤必然会产生低频率噪声和振动，但也可能有一定的高频成分，其声压级在95~115分贝之间。工作人员暴露于锻造振动中，可能造成气质性和功能性失调，会降低工作能力和影响安全。铝轮毂以其美观大方、安全舒适等特点博得了越来多私家车主的青睐。现在，几乎所有的新车型都采用了铝轮毂，并且很多车主朋友也将原来车上用的轮毂换成铝轮毂。铝轮毂的主要特点：铝轮毂有一件式、两件式和三件式的。两件式的铝轮毂是由一件内件和一件外件焊上的或钉上的。焊接时要小心，因为焊接两件东西不一定能保证圆度。三件式的铝轮毂由一件中心部件和两个外圆件组成，并用航空级的螺钉拧在一起。为了减轻质量，很多三件式铝轮毂使用锻造件。三件式结构为厂家小批量制造提供了较大的灵活性。安全：对于高速行驶的汽车来说，因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象已屡见不鲜。而铝台金的热传导系数比钢、铁等大三倍，散热效果自然要好得多，从而增强了制动效能、提高了轮胎和制动盘的使用寿命、有效的保障了汽车的安全行驶。舒适：装有铝轮毂的汽车一般都采用子午线轮胎。子午线轮胎的缓冲和吸震性能优于普通轮胎。这样，汽车在不平的道路上或高速行驶时，舒适性将大大提高。节能：由于铝轮毂重量轻(与同样规格的铝或钢轮毂相差约2kg)、制造精度高，所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力，从而减少油耗。使用铝轮毂改装的优点与缺点：汽车用铝轮毂是以铝合金为原材料,其制作工艺分铸造和锻造两种。锻造铝轮毂需要较钢轮毂平均轻2kg左右，当车速为60km/h时可省油5%-7%，此外还有散热快、减震性能好、轮胎寿命长，安全可靠，外观美丽，图案丰富多彩，尺寸精确，平衡好等优点，在西方轿车工业中已大量使用，发展潜力很大。世界每年汽车铝合金轮毂 产量 在1亿只以上，预计2014年铝合金轮毂的需求量将达到2.5亿只左右，国际铝合金轮毂 市场 巨大的吸引力刺激着铝合金轮毂 行业 的发展。

缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于挤压筒内衬的污物、润滑剂等，在挤压后期挤入挤压件内部，使得金属制品内部不连续、不致密，组织与性能降低的一种缺陷。依其出现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一直困扰挤压技术发展的一项技术难题，几乎占棒材废品量的一半，严重影响棒材的成品率，降低了企业的生产效率和经济效益。　　　　在实际生产中，通过调整挤压工艺条件取得了一定的效果。如通过增加挤压压余的厚度，一般约为60mm～80mm，或铸锭刨皮的措施能够较好地解决缩尾问题，但是却降低了产品的成品率，且增加消耗工时、能耗，使生产成本上升。为了找到既能更好地防止缩尾，又能减小挤压压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法，专门从模具设计结构的角度进行研究，共选用了9种不同设计结构的模具进行了对比挤压试验。试图找出适合的模具设计结构，以尽可能减少缩尾废品，提高铝合金棒材的成品率。　　　　1试验设备与试验方案　　　　试验材料为6063铝合金，经均匀化处理后但不刨皮，切成Φ130×550mm的成品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490～500℃后，在10MN卧式挤压机的Φ130mm圆挤压筒上，用Φ200(单孔)模具，模具温度为430～450℃，采用正向无润滑挤压出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56；挤压速度V=23～25m／min；挤压压余15mm；挤出长度为22000mm。共采用9种设计结构的模具进行挤压，每种模具结构各挤压2根铸锭，然后取第二根铸锭挤压的长料由尾端至前端切取低倍试片，并记录各种模具结构下出现缩尾的长度，进行对比研究。　　　　2试验结果与讨论　　　　2．1试验结果　　　　试验1～9所采用的模具结构分别如图1～9所示，缩尾长度的对比如表1所示。表中所列条件下的挤压压余厚度均为15mm，缩尾长度包括挤压长料头、尾两段的缩尾长度。　　　　2．2讨论　　　　（1）挤压型材头段出现的缩尾，主要由于这几次试验挤压压余留得太短，只有15mm。导致在上一个铸锭挤压完成时就已经将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中，在下一个铸锭挤压时，就必先把模具中残留的铝先挤压出去，这样就形成了头段缩尾。如果压余留得足够长，是不易出现头段缩尾现象的。　　　　从试验1、2、3、4号模具设计结构和头、尾段缩尾长度对比情况可以看出，在同一挤压工艺条件下，模具导流槽入口尺寸为25mm时（见图4）挤压尾段缩尾较长，达到3000mm；入口尺寸为100mm时（见图2）挤压尾段缩尾较短，仅为1200mm。但是，当入口尺寸从100mm增大到125mm或减小到85mm时，其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明了蓄铝环或导流槽的入口尺寸大小设计是控制挤压尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄铝环或导流槽与挤压筒内衬形成的前端死区宽度和高度（如图10所示），将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挡铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的效果。所以蓄铝环或导流槽入口尺寸的确定既要保证形成足够的前端死区宽度，又要尽量地减小前端死区的高度。　　　　前端死区的宽度L近似等于挤压筒内衬半径与蓄铝环或导流槽入口尺寸外圆半径之差，如图11所示。在同一种合金，同一挤压工艺条件下，模具与挤压筒内衬形成的前端死区宽度越大，其死区高度h就越大。前端死区的高度越高，在挤压后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心流动而形成更长的尾段缩尾。所示蓄铝环或导流槽的入口尺寸既不是越大越好，也不是越小越好。如试验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm，由表1可以看出，当前端死区高度为17.5mm时，对防止挤压缩尾的效果较好。　　　　（3）模具工作带长度和角度对缩尾长度的影响。从试验1和试验5号的模具构造和缩尾结果对比，以及试验5和试验6号的模具构造与缩尾结果对比可以看出减短工作带长度，或工作带做成88°促流角设计都可以减小铝合金在被挤压通过工作带时受到的摩擦应力的影响，让金属变形区内、外部的金属流动速度更加趋向于平衡，减少了尾段缩尾的长度。　　　　（4）蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。　　　　试验7和试验8号的模具结构的区别在于蓄铝环厚度的不同，然而其头、尾段的缩尾情况却不一样，试验7尾段缩尾为0mm，试验8的尾段缩尾为150mm，加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内挤压，相当于延长了压余的厚度，只不过它不能被切除掉，反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短，甚至消失。而从试验6和试验9号的结果对比分析，同样也说明了减小导流槽的深度则相当于减少了压余的厚度，导流槽的深度越小，其挤压头段的缩尾就越小，但是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述：蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深，挤压尾段产生的缩尾就越短，但是却增长了挤压头段的缩尾废料。挤压头段缩尾废料长度近似等于V/S（V：蓄铝环与导流槽的容积；S：挤压棒材的截面积）。

锻造钢球发展史 1.传统工艺：顾名思义就是锻打而成的钢球，传统的工艺需要先按照尺寸下料，然后用煤或者天然气将料加热到一定温度，空气锤锻打，热处理，产品检验。传统工艺有太多的弊端，最主要的有生产效率低下、产品质量人为控制导致个体差异大、环境污染严重、工人劳动强度很大、热辐射和噪音辐射等严重危害工人健康。 2.斜扎工艺：随着时代的发展，传统工艺逐渐淡出历史舞台，取而代之的是斜扎工艺，斜扎工艺基本思路是用电炉将整根的圆钢加热，通过输送装置送入轧辊，通过电机和减速机带动轧辊旋转，轧辊就可以利用其自身的球槽设计将高温的圆钢斜扎成球。斜扎工艺无需下料，无需空气锤锻打，大大提高了生产效率，工人劳动强度也大大降低，受到的噪音等危害也大大减少，斜扎技术是锻造钢球行业飞跃式的发展。 但是斜扎工艺有很大的缺陷，最主要的是表面质量和圆度等方面，斜扎技术扎出的钢球表面有夹皮、缺肉、过烧、突起、失圆度高等缺陷，而且斜扎技术在钢球直径大于50mm时，扎出的钢球各项指标均达不到相关标准的要求。直径大于90mm的钢球，斜扎技术已经不能生产。 3.旋切滚锻技术：随着世界矿业机械的发展，球磨机直径越来愈大，同时伴随着半自磨机的出现，矿山对于球磨机钢球的需求也从小直径开始逐渐更新为大直径。显然，传统工艺和斜扎技术已经不能满足矿山的需要。在这种情况下，山东华民钢球股份有限公司董事长侯宇岷先生，带领华民公司的技术人员，通过国外学习、自主研发，通过不断地摸索、试验，经过几年的辛苦努力，终于研发成功了锻造钢球旋切滚段自动化生产线。旋切辊锻机等关键技术荣获国家5项发明专利，配合其新型RCAB系列专利材料，生产出来的产品被国际矿业巨头“必和必拓”“力拓”“淡水河谷”等认可。 旋切滚锻自动化钢球生产线技术采用全新的自动上料技术、中频&高频感应电炉加热技术、旋切辊锻机技术、螺旋等温机技术、滚筒式螺旋淬火机技术、全自动保温桶等先进设备，生产效率比传统工艺提高了近20倍，工人的劳动强度和工作环境得到了极大地改善。用先进的感应炉加热，取代了煤炭和天然气等，节能降耗的同时，不会给环境带来污染。生产出来的钢球不管是表面质量还是内在品质，都超过了相关标准的指标，圆度、硬度、冲击值、跌落值都超过了国家标准的规定。尤其是打破了直径100mm以上大直径钢球，只能依赖传统空气锤锻打的常规。可谓锻造钢球发展史上又一次飞跃。 目前华民公司能生产直径20mm—150mm之间的锻造钢球。 4.锻造钢球液态挤压成型技术。华民钢球公司此项技术正在研发和申请专利之中，尚不能提供详细的资料。相信华民人会带来磨球生产技术的再一次突破式的革新。

铝合金模具钢型压铸模具在生产一段时间后会产生龟裂，经过分析认为，产生此现象的原因主要有以下几点:　　(1)模具温度偏高应力过大　　(2)模具模仁material使用8407,skd61　　(3)模具热处理硬度过高　　(4)定期保养，5ktimes1回火，15ktimes1回火30ktimes........　　预防压铸模龟裂问题﹐提高进口模具钢使用寿命﹐要做好以下几点﹕　　1.压铸模成型部位(动﹑定模仁﹑型芯)热处理要求﹕硬度要保证在HRC43——48(材料可选用SKD61或8407)　　2.模具在压铸生产前应进行充分预热作业,其作用如下﹕　　2.1使模具达到较好的热平衡﹐使铸件凝固速度均匀并有利于压力传递.　　2.2保持压铸合金填充时的流动性﹐具有良好的成型性和提高铸件表面质量.　　2.3减少前期生产不良﹐提高压铸生产率.　　2.4降低模具热交变应力﹐提高模具使用寿命.具体规范如下﹕　　合金种类铝合金锌合金　　模具预热温度(℃)180——300150——200　　3.新模具在生产一段时间后﹐热应力的积累是直接导致模仁产生龟裂的原因﹐为减少热应力﹐投产一定时间后的模仁及滑块应进行消除热应力的回火处理.具体　　需要消除热应力的生产模次如下﹕　　模具类型第一次回火第二次回火第三次回火　　铝合金　　锌合金　　使模具能达长寿命的20点要诀：　　1、高品质模材　　2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸　　3、尽量采用镶件首页末页4、在可能条件下选用尽量大的转角R　　5、冷却水道与型面及转角的间距必须足够大　　6、粗加工后应去应力回火　　7、正确有热处理，淬火冷却须足够快　　8、彻底打磨去除EDM娈质层　　9、型面不可高度抛光　　10、模具型面应经氧化处理　　11、如选氮化，渗层不能太深　　12、以正确的方法预热模具至推荐的温度　　13、开始压铸5——10件应使用慢的锤头速度　　14、在得到合格产品的前提下尽量降低铝液温度　　15、不使用过高的铝液注射速度　　16、确保模具得到适当冷却，冷却水的温度应保持在40——50℃　　17、临时停机，应尽量合模并减小冷却水量，避免再开机时模具承受热冲击　　18、当模型面在最高温度时应关冷却液　　19、不过多的喷脱模剂　　20、在一定数量后的压铸后去应力回火

 低铅和无铅铸造和铸造铜合金    滤沥到水里的铅对人体健康的影响引起了人们关于现有铜合金及开发一种饮用水用的新合金的从头考虑。铸件的耐压紧密度以及由铅附属物供给的铸造和铸造部件的上等机械制作性都是必需要到达的要求。含合金的铸造和铸造无铅铋有必要具有以下特性：    契合ANSI/NSF 61的健康要求以及饮水体系成分健康要求。现在人们现已开端用一种酸化钠醋酸洗涤剂来铲除机器上的铅污渍。可是这一职业的某些部分提出了对混合碎屑的顾忌，由于他们以为在这些混合碎屑中，铋的微量会导致在制作过程中金属的热脆。碎屑收回工业学院（ISRI）和黄铜与青铜铸造加工商（BBIM）正在研讨一种碎屑收回严厉的控制程序和切割程序。

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金模板型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选两种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比，可见优质模具在绿色建筑铝合金模板型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金模板型材宽厚比100的扁宽型材特殊宽展分流组合模高舌比半空心型材遮蔽式保护模　　　　1.绿色建筑铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述铝合金建筑模板型材品种多达几十种，而且规格范围广，有的型材是多块形状各异的中小型材组拼成的一个大型整体材，外接圆直径大于600mm。有空心型材、实心型材和半空心型材，成形难度大，尺寸和形位精度要求高，要求有高的力学性能，b330MPa），优良的可焊性、耐磨、耐蚀等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊分流模、遮蔽式型材模、特种宽展模等才能保证不同型材的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命要求较原用的提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从几十种型材中选取两种典型的、难度较大的型材模具为例来讨论绿色建筑铝合金模板型材模具的设计与制造技术，其中一种为宽度达400mm，宽厚比大于100的带筋壁板型材WYY1237(见图1)，另一种是舌比大于5、尺寸和形位为超高级精度的半空心型材WYY1125（见图2）。　　　　1.2铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　（1）模板型材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能保证成形和尺寸、形位精度，需要进行大量的试验工作。　　　　（2）模板要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　　　（3）扁宽形模板型材的宽、厚比大于100以上，宽而薄的壁板部位尺寸精度和平面间隙都很难保证，需要一种特殊结构的宽展、分流模具合理地分配金属流，才能保证型材的成形和高精度尺寸要求，特别是保证超高精度的形位公差，技术难度更大。　　　　（4）模板型材中半空心型材居多，其舌比大于5，尺寸与形位要求精度为超高精度，需要一种特殊结构的模具才能保证其型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，保证高的使用寿命，难度是非常大的。　　　　（5）模板型材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺、机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。　　　　WYY1237和WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　2.1WYY1237模板型材模具的设计依据及技术要点　　　　（1）WYY1237型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水\雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1237型材属于扁宽薄壁型材（见图1），其特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，型材两端面因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY1237型材的宽、厚比值高达，用普通平面模是达不到挤压型材技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　　（3）WYY1237型材外廓尺寸大，必须在7000吨以上的大挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材宽度几乎与挤压筒直径相当，这就需要设计制作一种特殊的多级宽展挤压模，才能保证型材成形及宽度精度与平面间隙。　　　　（4）WYY1237型材的两个支承腿与壁板角度为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保模板顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造有极大难度。　　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　2.2WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　（1）WYY1125模板型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材尺寸与形位精度达到超高级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1125模板型材属典型的高舌比半空心型材（见图2）。该型材从形状来看是从三个半方面包围，一方面有一部分开口，被包围部分为空间面积，这个面积从模子方面看是个悬臂梁，这个悬臂梁细而深，悬臂梁极易下塌，模子也很容易损坏，是很难挤压出合格型材的，也难以保证型材尺寸精度和形位精度。　　　　（3）该型材有三个90转角，其中两个角为，一个角为，这三个角度的公差值都已超出《国标》的任何等级规定。用户要求保证该型材三个角度精度是为了确保模板装配整体的平直度，这给模具的设计制造带来极大难度。　　　　（4）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　3.模板型材模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　　3.1WYY1237型材模具　　　　（1）WYY1237型材模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY1237型材的模具设计参数表合金 状态型材截面积Cm2外接圆 直径 mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直径mm比压 MPa挤压比 l变形率%6061ET624.717f410GB5237-超高精级7000f4184595598表2模子设计方案参数表模具 型号模子 规格 mm模子 类型模具钢 牌号模子热处理硬度HRc金属收缩系数模孔制作精度，mm模孔表面粗糙度分流比宽展量，mm宽展角 b型材壁厚模孔,mm型材轮廓模孔,WYY1237f620x350特种宽展分流组合模4Cr5MoSiV1（优质）47-490.01-0.0120/-0.020/-0.1Ra0.04mm138025°,5°　　（2）WYY1237模的设计方案示意图，见图3。图3建筑铝合金模板型材WYY1237特种宽展分流组合模示意图

合金铜 深圳市德隆有色金属材料有限公司生产的合金铜，专用于制作模具的铜合金材料，其机械力学性能与铍铜相似，耐磨性能优于铍青铜，是替代铍青铜的理想模具材料。 合金铜材料的适用范围 合金铜材料已用于制作高质量的不锈钢拉伸模、不锈钢轧辊、汽车排气管后导模、高质量的注塑模、压铸模及高速冲床的滑块、制动板以及须耐磨的轴承和垫板等。 合金铜主要特点 高硬度、高耐磨性 合金铜材料具有硬度高（HRC42～46），密度 （7.8）；抗疲劳、 耐磨性能好的优点，耐磨性能超过模具钢的水平。与钢模相比，较大的优点是不拉伤产品表面，显著提高产品的表面质量；与铍铜相比：不含有毒元素，模具使用寿命长，经济实用。模具加工工艺简便，表面能加工成镜面，加工后无需进行热处理。 电话：0755-27714462 传真：0755-27714459/苏小姐 联系人：杨建华 13560770466 阿里巴巴贸易通ID：YYJH191 E-mial:qbe2yjh@163.com 网址：www.delong.35base.com 深圳市宝安区松岗镇松明大道36号

铝合金型材挤压模具在铝型材挤压工序中举足轻重，是保证产品成形，使其具有正确形状、尺寸和精度的基本工具。在实际生产中，正对挤压过程中可能会出现一些问题。 一、有缝角或焊合不良产生的影响： 空心铝合金型材采用平面分流组合模挤压工艺，这种工艺在型材的生产中相对来说加深了难度，金属经过分流、焊合的过程，所以空心型材是存在焊合线的。 产生缝隙的原因有两个：一是分流孔、焊合室狭小，金属供流不足，金属在焊合室没有形成足够的静水压力，产品未焊合好而流出模孔，导致制品存在焊合缝隙； 二是过量润滑和不良润滑引起空心型材焊合不良导致。 二、铝合金型材壁出现下凹或上凸的弓形面出现的原因 1、空心铝合金型材壁下凹弓形面产生原因：铝合金型材模芯工作带低于下模模孔工作带，模芯工作带的有效长度过短所引起。 2、空心铝合金型材壁外凸产生原因：模具使用时间过长，模芯工作带严重磨损，出现沟槽，加大了摩擦阻力，金属流动缓慢引起空心型材壁外凸。 三、铝合金型材表面条纹产生 挤压型材外表面出现条纹，在阳极氧化后表现更为明显。该缺陷多见于型材壁厚差大的部位、分流桥下金属的焊合部位和内侧带有“枝杈”处及螺纹孔处的背面上。 产生原因： 1、型材内侧的“枝杈”和螺纹孔部位因金属供流不足或过量引起表面条纹； 2、模具分流桥下的焊合区部位引起的型材表面条纹； 3、型材断面图设计存在的问题，由于型材的壁厚差大，工作带长度突变处的部位在阳极化后产生条纹状色差； 4、因机台冷却能力不够，造成阳极化后黑色斑纹区域； 5、铸坯本身的质地不好，影响挤压材阳极化后条纹色差。 四、铝合金型材弯曲和扭拧不合理表现的方式： 1、模芯和下模孔的工作带配合不合理，引起型材各部位金属流速不均； 2、对称空心型材模的分流孔大小和位置加工不对称，金属供流不均衡，引起金属流速不均匀； 3、分流孔加工不规整或者在模芯上有阻碍物阻碍金属流动。 修正方法： 1、用适当的方法打磨模芯或分流孔的出口部位，必要时适当扩大这些分流孔使供料均衡； 2、用打磨方法去掉阻碍物

随着汽车工业的高速发展及人类环保意识的日益增强，对汽车安全性和燃油效率的要求越来越高，使得汽车用板逐步向轻量化材料方向发展。铝合金具有比强度高、抗腐蚀性好等优点，在保证不降低汽车原有的安全性能下，明显地减轻了汽车自重，达到了节能和环保的目的。但铝合金板在室温下塑性较低，常温拉深性能差，更易发生开裂和起皱现象，尺寸精度难以控制，无法顺利加工出形状较复杂的车身覆盖件。 研究表明，在温成形条件下（200℃——350℃），铝合金板塑性被大大提高，并且流动应力被降低。与常温拉深相比，温成形条件下，可明显改善板料的拉深性能，并且成形件回弹量小，零件表面质量好。因此，采用温成形技术生产铝合金覆盖件，可以大大促进其在复杂车身零件上的应用。 本文采用商用有限元软件ABAQUS，对汽车用铝合金板的圆筒件拉深过程进行数值模拟，并通过实验设计方法，探讨温度分布对铝合金板拉深性能的影响规律，为差温拉深中温度场设置提供参考。 1、有限元建模 由于对称性，模具和板料简化为2D轴对称模型，如图1所示。使用的有限元软件为商用有限元软件ABAQUS/standard，有限单元模型为热力耦合四节点双线性轴对称单元CAX4RT，板料厚度方向划分5层，共划分360个单元，且板坯和工具间的热传导被包含在热力耦合有限元分析中，材料密度为2700kg/m³，比热为920J/（kg·K），导热系数为121W/（m·K），板坯与工具间换热系数为1400W/（m²·K）。模拟中，铝合金板5083-O为各向同性材料，温成形条件下的材料参数采用Naka的试验数据，厚度为1mm，屈服准则为vonMises准则。模拟中，凸模速度为2.5mm/s，恒定压边力为2MPa，板料和工具间的摩擦系数假设为0.1。2、研究方法 本研究中，工具被划分为3个温度区域，如图1所示，A区代表凸模底部，B代表法兰部分，C代表凹模圆角区域，且假设各温度区域相互独立；同时，为设置板坯的初始温度，认为其整体为温度区域D，温度场设置为常温状态（25℃）和加热状态（250℃）2种档次。 应用实验设计方法——部分因子分析法进行方案设计，试验因子为图1中的4个温度区域A——D，水平为25℃和250℃。表1试验方案，共需要8组模拟计算。拉深性能由临界凸模行程CPS评定，其值越大表明拉深能力越好。模拟中，假设板料厚度减薄率达到30％时，认为失效发生，此时的凸模行程为临界凸模行程CPS。 3、结果与分析 在ABAQUS上运行表1中的试验前列—No.8。各种温度条件下圆筒件拉深的临界凸模行程CPS列于表1中。从表1中可以看出，初始温度布置对CPS值有着重要的影响。经过实验设计的统计分析，各因子的影响力和合理的温度分配被列于图2和表2中。对拉深性能影响较大的因子是A区域的温度，其次是法兰B区的温度。当凸模保持在一个较低的温度水平（如室温25℃），法兰被加热到较高温度（如250℃），更有助于铝合金板拉深能力的提高。同时，表1中计算结果显示，凹模圆角处的温度越低，对拉深能力越有利，但影响程度并不强烈；而板坯的初始温度对拉深能力的影响是值得注意的，加热至与法兰同样温度，会使其CPS值降低。从表2分析结果可以看出，较佳的温度分布是，只需法兰处加热到250℃，其拉深能力较好。在这一条件下，模拟了其拉深过程，计算结果显示，拉深被顺利地完成。 拉深成形中，法兰处板坯先经过压缩变形后，再进入凹模型腔，这时由变形区转变为传力区。当法兰处于高的温度条件下，法兰变形区内板坯变形抗力被降低，而凸模底部为较低温度时，板料具有高的抗拉强度，增强侧壁尤其是凸模圆角处的承载能力。如果凹模圆角附近处于较低温度时，板坯从高温法兰区流出后，经凹模圆角时会降低其温度，进一步增强了侧壁的承载能力，更有利于提高铝合金板拉深能力。可见，在铝合金板温拉深中，合理的温度设置是提高拉深能力的关键。差温拉深模式，即在凹模法兰处加热而凸模处于较低温度，是提高铝合金板拉深性能的较佳工艺方法。 （a）在凸模圆角附近破裂 （b）在凹模圆角附近破裂图3是铝合金板温拉深中出现的2种破裂失效形式，其成形时的温度条件见表3所示。图3（a）是常温下拉深经常出现的破裂形式，即破裂发生在凸模圆角附近，而当法兰被加热到250℃时，出现图3（b）的失效形式，即破裂出现在凹模圆角附近，这在常温拉深中很少出现的缺陷。这些失效形式与前人试验观察是一致的。在该模式的拉深中，虽然凸模圆角处板料有所变薄，但是它处于低的温度，材料抗拉强度高，而凹模圆角附近的板料从法兰内流出，其处于高温状态，材料抗拉强度低，从整体承载能力上看，此时凹模圆角附近的板料较弱，致使破裂发生在此处。4、结论 运用热力耦合有限元方法和试验设计方法，实现了铝合金板圆筒件温拉深中初始温度的合理分配。 （1）凸模底部和凹模法兰的温度决定着了铝合金板拉深能力，当凹模法兰处于较高温度而凸模底部处于室温的差温拉深模式较利于发挥板料拉深能力。 （2）在圆筒件差温拉深中，破裂即可能出现在凸模圆角区附近，也可能出现在凹模圆角区附近。

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