工业铝材精密挤压技术介绍与实例

发布时间：2020-06-29

    古代很多产业设备仪器如精巧仪器、弱电设备中的局部整机请求小型的、薄壁的、断面尺寸十分正确的产业铝材，对其尺寸公差请求十分严格。型材的壁厚最小的只有0.4mm，其公差请求为±0.04mm。挤压生产进程对设备、工模具、工艺请求相称严格。通常把这种挤压技巧称为精巧挤压【1-3】。

    1精巧铝挤压型材实例

    有一些小型精巧产业铝材的公差比JIS标准中特别级的公差还小一半以上，个别精巧产业铝材请求的尺寸公差在±0.04～±0.07mm之间。局部小型精巧挤压产业铝材的断面示于图1。图1小型精巧产业铝材断面举例

    电位差计用的精巧产业铝材断面为;︼;型材分量30g／m，断面尺寸公差范畴为±007mm。织机用的精巧产业铝材断面为;■；断面尺寸公差为±0.04mm，角度偏差小于0.5°；曲折度为0.83×L。

    A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中强度合金）小型精巧挤压型材的最小壁厚0.5mm，最小断面积20mm2。A5083、A2024、A7075、（中、高强度产业铝材）小型精巧挤压型材的最小壁厚0.9mm，最小断面积110mm2。

    小型精巧产业铝材尺寸公差举例如图2所示。图2精巧产业铝材尺寸公差举例

    尺寸/mm尺寸容许公差/mm

    JIS特别级小型、精巧

    A2.54±0.15±0.07

    B1.78±0.15±0.07

    C3.23±0.19±0.07

    2精巧挤压技巧请求

    个别说，产业铝材热挤压变形水平大，挤压温度跟速度的变更、挤压设备的对中性、工模具的变形等都轻易对型材尺寸的精度产生影响，而且它们彼此影响因素很难克服。图3列出精巧挤压的影响因素。

    2.1对工模具的请求

    模具是影响挤压抑品尺寸精度最直接的因素，要保障挤压抑品在生产中断面尺寸不变或变更很小，必须使模具的刚性、耐热性、耐磨性达到一定的请求。工业铝材按照应用的领域划分，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。图3挤压型材精度影响因素

    首先要保障模具在高温高压下不易变形，有很高的耐热性，对精巧挤压而言更为严格，请求在工作温度（500℃左右）下，模具资料的屈从强度不小于1200N/mm2。其次须要有高的耐磨性，这重要决定于氮化层硬度跟厚度，个别请求氮化层的硬度在1150HV以上，氮化层深度在0.25mm～0.45mm之间，而氮化后模具尺寸的变更应在0.02mm以内。

    对断面有悬壁的实心型材跟空心型材，还要考虑模具的弹性变形，为了使模具保障一定的刚度，可能考虑恰当增加模具的厚度或配外形类似的专用垫。

    为把持型材开口尺寸的变更，可能在模子上开导流槽来把持金属的流动，如图4所示。图4模子上开导流槽

    2．2对挤压工艺请求

    挤压方法对制品的精度有影响。正向挤压个别轻易呈现前端（开端挤出局部）比后真个壁厚较大的景象，反向挤压抑品的前后端壁厚变更很小，如图5所示。因此采取反相挤压较轻易把持制品尺寸的精度。

    挤压抑品在热状况下冷却会产生紧缩变形．其变形量S%为：

    沿挤压方向的位置／m图5A7075合金挤压型材的尺寸变更

    式中：

    s％——紧缩率；

    lt——热状况的断面尺寸；

    l0——冷却后的断面尺寸；

    a——热膨胀系数；

    Te——挤压温度；

    Ts——四周环境温度。工业铝材按照应用的领域划分，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。

    由（l）式可知，温度的变更会引起制品尺寸的变更，温度变更越大，其变形量越大，因此要保障制品尺寸的正确，挤压机应有Tips把持体系（等温挤压体系）。即采取等温挤压。如挤压机不这种装置，对铝棒可采取梯度加热，做到近似等温挤压，总之要保障制品前后端温度一致或相差较小。

    另外，从（1）式可能看出，挤压温度越高，产生的变形越大，因此在保障制品力学机能情况下，尽可能来用较低的挤压温度。

    挤压速度的变更也会使制品的尺寸产生变更，特别是有开口的制品易引起开口尺寸的变更，应采取等速挤压、古代挤压机个别都有Fi把持体系（等速挤压把持体系）。

    制品从挤压模孔出来的冷却至关重要，必须坚持均匀、恒定的冷却速度，使制品的紧缩坚持一致。

    2.3对设备的请求

    挤压机的品德影响挤压抑品的精度。个别请求挤压机张力柱为预应力的整体结构，设备的刚度跟对中性要好，个别挤压轴、挤压筒、模具、送料机械手之间最大容许偏差小于1.5mm，通常把持在1.2mm以内。对精巧挤压而言，模具、挤压筒、挤压杆中心偏差应小于0.2mm用于精巧挤压的挤压机应有等温挤压把持体系跟等速挤压把持体系，至少应有等速挤压把持。

    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、耐磨性跟尺寸的牢固性。工业铝材按照应用的领域划分，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。

    2.4对铸棒材质的请求

    铸棒的成分、组织不均匀，有搀跟、偏析、晶粒粗大等缺点都会影响金属的流动跟变形，使制品的尺寸产生变异。对精巧挤压而言，对铸棒的材质请求更为严格，必须经过均匀化处理，晶粒应把持在一级以内。

    3结束语

    精巧挤压是一项综合性技巧。请求模具的材质、设计、制造十分严格；挤压机必须是进步的设备；依据不同的制品断面抉择不同的挤压方法跟工艺；铝棒需经均匀化处理，其组织、机能必须均匀。只有这样才干满意精巧挤压的请求。