铝合金精密挤压技术(共4页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上铝合金精密挤压技术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、断面尺寸非常精确的铝型材，对其尺寸公差要求非常严格。型材的壁厚最小的只有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 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0.040.07mm之间。部分小型精密挤压铝型材的断面示于图1。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 gm，断面尺寸公差范围为0 07 m

2、m。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0.83L。A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中强度合金）小型精密挤压型材的最小壁厚0.5mm，最小断面积20mm2。A5083、A2024、A7075、（中、高强度铝合金）小型精密挤压型材的最小壁厚0.9mm，最小断面积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/mmJIS特殊级 小型、精密A 2.54 0.15 0.07B 1.78 0.15 0.07C 3.23 0.19 0.072 精密挤压技术要求一般说，

3、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最直接的因素，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

4、深度在0.25 mm0.45mm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22 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

5、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精确，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

6、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、送料机械手之间最大允许偏差小于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。专心-专注-专业