鋁合金型材擠出模具一般用什么材料(鋁合金型材擠壓模具設計)

博主:adminadmin 2024-02-01 11:42:01 條評論
摘要:今天給各位分享鋁合金型材擠出模具一般用什么材料的知識,其中也會對鋁合金型材擠壓模具設計進行解釋,現在開始吧!擠出模具用什么材質擠出模具又叫擠壓模具,大多數...
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今天給各位分享鋁合金型材擠出模具一般用什么材料的知識,其中也會對鋁合金型材擠壓模具設計進行解釋,現在開始吧!

擠出模具用什么材質

鋁合金型材擠出模具一般用什么材料(鋁合金型材擠壓模具設計)

擠出模具又叫擠壓模具,大多數用做鋁型材廠熱鍛工藝,目前普遍用得比較多的是H13模具鋼,這種鋼材使用性價比比較好,耐用性也過得去。

模具鋼

目前上全球各品牌中高端的模具鋼是屬于瑞典、德國、日本莫屬,像日本日立的SKD61模具鋼,退火HB值能達到115,像制作大型的、結構復雜的模具使用得較多,像價格也比較昂貴,市場價50元/公斤。

擠壓模具

當然,決定模具使用壽命的還有對溫度和擠壓速度的掌握也起到關鍵作用。

誰知道什么是鋁合金擠壓技術?

鋁合金型材擠壓

1.擠壓件分類

2.簡單擠壓模具的結構和設計要點

3.分流組合擠壓模的結構和設計要點:

擠壓件分類:

實心型材:整個型材斷面上均無孔。

中空型材:型材斷面上有孔。

簡單擠壓模具的結構和設計要點:

筒單擠壓模有兩種:第一種是實心型材擠壓模。第二種是空心型材擠壓模。具體結構如下:

1)擠壓筒:用高強度合金鋼制造的多層圓筒體,一般內襯套可卸下。長度根據擠壓機噸位確定。材料:外套5CrMnMo,

內套3Cr2W8V。

2)模支承:保證模子和模墊同心,是安裝模子、模墊時的輔具。

3)

模墊:模墊和模子外形尺寸相同,其厚度為模子厚度的3倍,與模具一起承受擠壓力。模墊、模孔尺寸比模子的稍大。材料:合金工具鋼。

4)

壓型嘴:保證模具在擠壓過程中不移位及與擠壓筒緊密配合的輔具,結構及尺寸根據擠壓機噸位確定。

5)

擠壓墊片:防止擠壓軸與被擠壓的金屬直接接觸的輔具。其外徑較擠壓筒內徑小一些,厚度在40至150mm之間。

6)

擠壓軸:擠壓軸工作時伸進擠壓筒中,并與擠壓墊接觸,擠壓軸承受擠壓機的最大擠壓力。材料:3Cr2W8V。

模孔配置原則:

單孔型材模孔配置:一般是讓模也重心與模具中心重合。如果壁厚變化非常大,應把最薄的部位配置在模具中心,

多孔型材模孔配置:對于斷面較小或斷面對稱性較差的型材,通常采用多孔模。多孔模各模孔間距不應過小。

模孔工作帶的確定:

1)

以整個型材難出料處為基準,該處工作帶長度為成品厚度的(1.5至2)倍。

2)

與基準點相鄰近的工作帶長度為基準點工作帶長度加1mm。

3)

型材厚度相同時,與模具中心距離相等處工作帶長度也相同。

4)

由模具中心算起,每相距10mm工作帶長度增減數值可查閱相關文獻。

5)

工作帶的空刀:空刀過多,模具工作帶強度減弱。

阻礙角:

當模孔工作帶長度大于15至25mm時,實際上,由于尺寸收縮金屬已不與工作帶貼合,此時,可用阻礙角調節金屬流速。工作帶母線與擠壓中心線之間夾角為阻礙角,最有效阻礙角為3度至5度。

促流角:一般促流角是在模具工作端面上作成對稱的錐面或者傾斜的錐面。

這些知識好多,要看專業書才能全面。

鋁型材是通過什么加工的?

鋁型材生產主要包括熔鑄、擠壓和表面處理三個過程。

1、熔鑄是鋁型材生產的首道工序。 主要過程為:

(1)配料:根據需要生產的具體合金牌號,計算出各種合金成分的添加量,合理搭配各種原材料。

(2)熔煉:將配好的原料按工藝要求加入熔煉爐內熔化(定義:物質由固態變成液態的變化過程),并通過除氣、除渣精煉手段將熔體內的雜渣、氣體有效除去。鋁型材廠家都是按照客戶需求的加工的。鋁型材屬于鍍膜技術,它是在常規鍍鈦工藝基礎上增加預鍍和電鍍工藝步驟,鋁型材工藝是將活化后的鍍件置于食鹽和鹽酸的水溶液中進行化學處理。

(3)鑄造:熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下,通過深井鑄造系統,冷卻鑄造成各種規格的圓鑄棒。

2、擠壓:擠壓是鋁型材成型的手段。先根據型材產品斷面設計、制造出模具(稱號:工業之母),利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成型(此過程中模具、擠壓機、圓鑄棒均需加熱)。鴻發有色常用的 6063-T5鋁合金,在擠壓時還有一個風冷淬火過程及其后的人工時 效過程,以完成熱處理強化。不同牌號的可熱處理強化合金,其熱處理制度不同。

3、表面處理 (此處主要講氧化的過程)

氧化:擠壓好的鋁合金型材俗稱基材,其表面耐蝕性不強,須通過陽極氧化進行表面處理以增加鋁材的抗蝕性、耐磨性及外表的美觀度。 其主要過程為:

(1)表面預處理:用化學或物理的方法對型材表面進行清洗, 裸露出純凈的基體,以利于獲得完整、致密的人工氧(Oxygen)化膜。還可以通過機械手段獲得鏡面或無光(亞光)表面。

(2)陽極氧化:經表面預處理的型材,在一定的工藝條件下,基體表面發生陽極氧化,生成一層致密、多孔、強吸附力的氧化鋁膜層。

(3)封孔:將陽極氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封閉, 使氧化膜防污染、抗蝕和耐磨性能增強。鋁型材品牌因裝飾性好、使用壽命長、色彩豐富等,使鋁型材更具競爭優勢。鋁型材屬于鍍膜技術,它是在常規鍍鈦工藝基礎上增加預鍍和電鍍工藝步驟,鋁型材工藝是將活化后的鍍件置于食鹽和鹽酸的水溶液中進行化學處理。氧化膜是無色透明的,利用 封孔前氧化膜的強吸附性,在膜孔內吸附沉積一些金屬鹽,可使型材 外表顯現本色(銀白色)以外的許多顏色,如:黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。

封孔完的鋁(Al)型材經過水洗、吹干就可以包裝了。鋁型材一般采用無紡布+牛皮紙包裝。包裝完成后還需要根據客戶要求鋸切成一定長度才可以入庫。一般工業鋁型材鋸切長度是6.02米。

鋁熱擠壓工藝其他工業鋁型材料有哪些

鋁合金壓力加工產品分為防銹(LF)、硬質(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。

鋁合金通常使用銅、鋅、錳、硅、鎂等合金元素,20世紀初由德國人Alfred Wilm發明,對飛機發展幫助極大,一次大戰后德國鋁合金成分被列為國家機密。跟普通的碳鋼相比有更輕及耐腐蝕的性能,但抗腐蝕性不如純鋁。在干凈、干燥的環境下鋁合金的表面會形成保護的氧化層。

鋁型材的擠壓模具一般用什么材料

鋁型材鍍鈦金工藝,屬于鍍膜技術它是在常規鍍鈦工藝基礎上增加預鍍和電鍍工藝步驟,鋁型材工藝是將活化后的鍍件置于食鹽和鹽酸的水溶液中進行化學處理;電鍍工藝的鍍液成分包括硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、十二烷基硫酸鈉、糖精、光亮劑,本工藝具有簡單、實用、效果佳等優點,本工藝制得的鈦金鋁型材其膜層硬度HV≈1500、同等條件下比鍍22K金耐磨150倍,可加工成各種形態的金色、彩色,黑色等光亮的多種系列鋁型材產品。

鋁型材擠壓模具應該如何進行維護

在鋁型材生產企業中,模具成本在型材擠壓生產成本中占到35%左右。模具的好壞以及模具是否能夠合理使用和維護,直接決定了企業是否能夠正常、合格的生產出型材來。擠壓模具在型材擠壓生產中的工作條件是十分惡劣的,既需要在高溫、高壓下承受劇烈的摩擦、磨損作用,并且還需要承受周期性載荷作用。這都需要模具具有較高的熱穩定性、熱疲勞性、熱耐磨性和足夠的韌性。為滿足以上幾項要求,目前在國內普遍采用優質4Cr5MoSiV1(美國牌號H13)合金鋼,并采用真空熱處理淬火等方式來制作模具,以滿足鋁型材生產中的各項要求。?擠壓模具設計的30個經驗分享

然而,在實際生產中,仍然有部分模具在擠壓時未能達到預定產量,嚴重的甚至擠壓不到20條棒或上機不到2次就提前報廢,致使采用昂貴的模具鋼制作的模具遠遠不能實現其應有的效益。這種現象在國內許多家鋁型材生產企業目前普遍存在。究其成因,需要從以下幾方面入手。

一、鋁型材截面本身就千變萬化,并且鋁擠壓行業發展到今天,鋁合金具有重量輕,強度好等重要優點,目前已經有許多行業采用鋁型材來代替原有材料。由于部分型材的特殊導致模具由于型材截面特殊,設計和制作難度較大。如果還是使用采用常規的擠壓方法往往難于達到模具額定產量,必須采用特殊工藝,嚴格控制各項生產工藝參數才能正常進行生產。并且有的模具由于本身型材截面的特殊或模具本身的質量問題,而導致模具不能擠壓到額定產量,這就需要銷售人員在接單時與技術部門和模具廠進行充分溝通。同時模具設計制作部門需要不斷優化模具設計技術,提高模具制作精度,提高模具質量。

二、選擇合適的擠壓機型進行生產。進行擠壓生產前,需對型材截面進行充分計算,根據型材截面的復雜程度,壁厚大小以及擠壓系數來確定擠壓機噸位大小。一般來講,7-10。當8-45時,模具的使用壽命較長,型材生產過程較為順暢。當70-80后則屬較難擠壓型材,模具普遍壽命較短。產品結構越復雜,越容易導致模具局部剛性不夠,模具腔內的金屬流動難于趨向均勻,并伴隨造成局部應力集中。型材生產時容易塞模和悶車或形成扭曲波浪,模具容易發生彈性變形,嚴重的還會發生塑性變形使模具直接報廢。

三、合理選擇錠坯及加熱溫度。要嚴格控制擠壓錠坯的合金成分。目前一般企業要求鑄錠晶粒度達到一級標準,以增強塑性和減少各項異性。當鑄錠中有氣孔、組織疏松或有中心裂紋時,擠壓過程中氣體的突然釋放類似"放炮",使得模具局部工作帶突然減載又加載,形成局部巨大的沖擊載荷,對模具影響很大。有條件的企業可對錠坯進行均勻化處理,在550~570C保溫8小時后強制冷卻,擠壓突破壓力可降低7-10%,擠壓速度可提高15%左右。

四、優化擠壓工藝。要科學延長模具壽命,合理使用模具進行生產是不容忽視的一個方面。由于擠壓模具的工作條件極為惡劣,在擠壓生產中一定要采取合理的措施來確保模具的組織性能。

(1)采取適宜的擠壓速度。在擠壓過程中,當擠壓速度過快時,會造成金屬流動難于均勻,鋁金屬流和模具腔內壁摩擦加劇致使模具工作帶磨損加速,模具溫度實際較高等現象。如果此時金屬變形產生的余熱不能及時被帶走,模具就可能因局部過熱而失效。如果擠壓速度適宜,就可避免上述不良后果的發生,擠壓速度一般應控制在25mm/s以下。

(2)合理選擇擠壓溫度。擠壓溫度是由模具加熱溫度、盛錠筒溫度和鋁棒溫度來決定的。鋁棒溫度過低容易引起擠壓力升高或產生悶車現象,模具容易出現局部微量的彈性變形,或在應力集中的部位產生裂紋而導致模具早期報廢。鋁棒溫度過高會使金屬組織軟化,而使得黏附于模具工作帶表面甚至堵模(嚴重時模具在高壓下崩塌),未均勻鑄錠合理加熱溫度在460-520C,經過均勻化的鑄錠合理加熱溫度在430-480C。

五、擠壓模具使用前期必須對模具進行合理的表面滲氮處理過程。表面滲氮處理能使模具在保持足夠韌性的前提下大大提高模具的表面硬度,以減少模具使用時的產生熱磨損。需要注意的是表面滲氮并不是一次就可以完成的,在模具服役期間必須進行3-4次的反復滲氮處理,一般要求滲氮層厚度達到0.15mm左右。比較合適的氮化過程為在模具入廠檢驗后進行第一次氮化。此時由于氮化層組織尚不穩定,應該在擠壓5-10條棒后再次氮化。第二次氮化后,可擠壓40-80條棒。第三次氮化后以不超過100-120條棒為宜。氮化前工作帶一定要拋光,模具腔內要清理干凈,不可殘留堿渣或異物顆粒。一般情況下模具的氮化次數不超過4-5次,因為此時氮化層如果不是工作帶被拉傷的話經過反復氮化和擠壓生產,氮化層組織已經相對穩定。要注意的是前期氮化時要經過合適的生產過程方能進行氮化,氮化次數不能過于頻繁,否則工作帶易脫層。

六、模具上機前工作帶必須經過研磨拋光,工作帶一般要求拋光至鏡面。對模具工作帶的平面度和垂直度裝配前要進行檢查。氮化質量的好壞一定程度上決定了工作帶拋光的光潔度。模具腔內必須用高壓氣以及毛刷清理干凈,不得有粉塵或雜質異物,否則極易在金屬流的帶動下拉傷工作帶,使擠壓出來的型材產品出現面粗或劃線等缺陷。

七、擠壓生產時模具保溫時間一般在2-3小時左右,但不能超過8小時,否則模具工作帶氮化層硬度會降低而導致上機時不耐磨引起型材表面粗糙,嚴重的會引起劃線等缺陷。使用模具時要有與模具相配套的模支撐、模套和支承墊,避免因支承墊內孔過大而導致模具出口面與支承墊接觸面太小,使得模具變形或破裂。模具、擠壓筒、擠壓軸三者同心,同心度為3mm以內,否則易產生偏心載荷以及模具各部位的設計流動速度改變,影響型材成型。

八、采用正確的堿洗(煮模)方法。模具卸模后,此時模具溫度在500C以上,如果立即浸入堿水中,由于堿水溫度要比模具溫度低得多,如果模具溫度下降迅速,模具極易發生開裂現象。正確方法是等卸模后將模具在空氣中放置到100-150C再浸入堿水中。普通分流組合模在卸模前進行拔模操作,可以大大減少煮模工作量,縮短煮模時間。具體做法是擠壓結束后,擠壓桿先于擠壓筒后退,壓余留在擠壓筒中,然后擠壓筒后退,可同時將模具分流孔中的部分殘鋁隨同壓余拔出,然后再進行堿煮。有的分流組合模芯頭極小,甚至比鋼筆還細,這類模具擠壓結束后不允許拔模,煮模工開模時一定要事先看清楚模具結構,必須等模具腔中的殘鋁基本都煮掉才能開模。否則稍不留神就會將芯頭碰斷,致使模具報廢。

九、模具使用上采用由低到高再到低的使用強度。模具剛進入服役期時,內部金屬組織性能還處于浮動階段,在此期間應采用低強度的作業方案,以使模具向平穩期過渡。模具使用中期,由于模具的各項性能已基本處于平穩狀態,類似與剛過磨合期的汽車,可適當提高使用強度。到后期,模具的金屬組織已經開始惡化,疲勞強度,穩定性和韌性經過長期的生產服役已經開始走入下降曲線,此時應適當降低模具的使用強度直至模具報廢。

十、加強模具在擠壓生產過程中的使用維護記錄,完善每套模具的跟蹤記錄檔案和管理。擠壓模具從入廠驗收到模具使用結束報廢,這中間時間短則幾個月,長的達一年以上。基本上來講,模具的使用記錄也記載著型材生產的各個過程。擠壓模具數量大、品種多,對每套模具的使用過程進行管理,有利于幫助模具庫管理員、模具使用者和模具設計制造人員了解每套庫存模具的真實情況。模具的跟蹤記錄包括:

(1)模具的制造信息,包括每套模具的設計圖紙,制作記錄、檢驗記錄(精度值,硬度值)等。

(2)模具每次上機擠壓的工藝信息,如加溫時間、鋁棒溫度、模具溫度、擠壓速度、擠壓力、突破壓力、鋁棒長度、合格品支數、型材線密度、成材率等。

(3)每套模具的前三次修模方案、氮化處理時間、出入模具庫時間、報廢或返回模具廠維修的時間和原因等,這些記錄的收集對改進模具管理、核算模具成本、優化模具設計和修模、評判模具質量好壞、提高擠壓生產的穩定性、合理使用模具、確定模具最低庫存等工作都有著直接的影響。

鋁型材市場競爭的日益加劇,迫使各鋁型材生產企業在擠壓模具的采購、使用、維護與管理投入巨大的精力,這要求企業在改變以前的粗放式生產管理的同時改變自身觀念,從細節抓起,做好模具的統計分析和成本消耗管理,才能適應新的市場形勢,在市場中奪得先機。

此文章來自知乎:鋁型材擠壓模具應該如何進行維護

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