鋁合金模板生產工藝探討
專欄:行業資訊
發布日期:2014-02-24
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作者:佚名
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【中國鋁業網】1.模具設計要考慮的問題    模具的設計必須滿足剛度、強度的計算要求,以達到減少模具在受壓時的彈性變形量。在確定工作帶時,工作帶的長短、空刀形式、模頸及焊合室形式等,都要考慮參數選擇最佳值。模具的導流孔、分流孔等系數的選擇,在允許范圍內盡量選較大值,達到減小壓力的目的。鋁模板一般采用6061等硬合金生產,使生產技術難度增大,擠壓生產時經常會出現出料拖爛、壓不動、出料太慢等情況,因此...
中國鋁業網1.模具設計要考慮的問題
  
  模具的設計必須滿足剛度、強度的計算要求,以達到減少模具在受壓時的彈性變形量。在確定工作帶時,工作帶的長短、空刀形式、模頸及焊合室形式等,都要考慮參數選擇最佳值。模具的導流孔、分流孔等系數的選擇,在允許范圍內盡量選較大值,達到減小壓力的目的。鋁模板一般采用6061等硬合金生產,使生產技術難度增大,擠壓生產時經常會出現出料拖爛、壓不動、出料太慢等情況,因此模具的設計在生產過程中起到很大的關鍵作用。
  
  2.模具設計
  
  導流孔、分流孔設計

  
  設計模具時導流孔、分流孔位置要均勻分布,這樣型材各部才能吸收同量的金屬。導流孔、分流孔大小與型材面積成正比例關系,在不影響模具強度、型材表面質量情況下,盡量把導流孔、分流孔做到最大,當擠壓時金屬流入焊合室,導流孔、分流孔越大,橋位面積受力就越小,金屬流從橋位移開使阻力減少而出料速度就會增大,但不影響模具強度。所以入料孔小、橋位大的模具不一定就會比入料孔大的模具強度好。
  
  橋位設計
  
  橋位是模具組織的重要部份,它是模具的支撐橋梁,設計模具橋位時必須要考慮它對模具有足夠的支撐力。為了滿足模具的支撐強度,一般橋位角度設計在18~25℃之間,角度太大會增加金屬流與橋位的摩擦力,使金屬流的流動減慢,角度越小金屬越容易于焊合,出料速度隨之增快。同時設計橋位角度交接處時盡量圓滑過度,避免或減少造成焊合死角。
  
  焊合室設計
  
  焊合室不宜過深,焊合室過深會增加焊合室內金屬體積,焊合室內體積增加時焊合流程也加長,擠壓壓力隨之會升高。
  
  工作帶設計
  

  模具工作帶拋光要仔細,保證平面度,垂直度,不能出現龜背或凹凸不平,合理計算工作帶長度,均勻金屬流量。
  
  3.擠壓工藝
  
  工藝流程:
  
 
 鋁棒加熱(440-460℃)
  
  模具加熱(420-460℃,3-6h)→擠壓(出口溫度530-570℃)→噴霧風冷淬火→取
  
  盛錠筒加熱(410-420℃)
  
  板自檢→(200℃以下)→拉伸矯直(70℃以下,拉伸率≤1.5%)→定尺鋸切→裝筐(檢查)→時效→硬度檢驗→去包裝(或氧化、噴涂)。
  
  鋁棒加熱
  
  對6061合金,必須加熱到500℃以上,Mg和Si才能完全固溶,擠壓前鑄錠在440℃以上,由于擠壓變形熱的作用使溫度上升,通過模孔時金屬溫度達530-570℃,達到固溶處理狀態,因此,鋁棒擠壓前必須要加熱到440~460℃之間。
  
  模具加熱
  
  模具上機前加熱時溫度規定:平模410-440℃,分流模430-460℃;模具在爐內加熱時間不允許超過10h,時間過長,模孔工作帶容易產生點腐蝕點。
  
  擠壓
  
  擠壓過程中必須認真控制擠壓速度。擠壓速度對變形熱效應、變形均勻性、再結晶和固溶過程、制品力學性能及制品表面質量均有重要影響。為了提高生產效率,根據多年生產探討和經驗累積,目前我們主要的擠壓方式都遵循“低溫高速”生產工藝,也就是說,鋁棒溫度與擠壓速度成反比,鋁棒溫度高、擠壓速度就適當減慢,鋁棒溫度低、擠壓速度就適當加快,通過這種調整模式,把擠壓生產調到最佳狀態為準。通常情況下,上模生產到第三支棒時就可以降溫加速,平模鋁棒溫度降至保持在390~410℃為最佳;分流模鋁棒溫度降至保持在410~430℃為最佳。
  
  在線淬火
  
  淬火是為了將在高溫下固溶于基體金屬中的Mg2Si在出模后經快速冷卻到室溫而被保留下來。6061含Mg2Si0.6-0.9%,從500度左右降至204度臨界冷卻溫度范圍,最小冷卻速度不小于180℃/min,可用水冷,6061合金的鋁模板硬度要求在≥15HW,其大斷面淬火冷卻,推薦為549℃/min。擠壓在線淬火,冷卻速度應以能確保過飽和固溶體被凝結下來為原則,對可進行矯直的產品,其淬火引起的翹曲度以可矯正為限。
  
  時效
  
  6061合金的鋁模板型材,其力學性能一般要求抗拉強度在:265(σь)MPa左右,維氏硬度要≥15HW。因此時效溫度一般為180-200℃,時間5-6h;有時為了提高其強度性能,亦可采用(170-180)℃×(6-8)h的工藝。
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