鋁型材擠壓加工對“毛刺”與“震痕'的影響及解決方法

[來源：上?；书}鋁業(yè)]

鋁型材擠壓加工工藝的影響

1.如果溫度高、金屬的流動(dòng)過快，模具變形的程度增加，易形成粘鋁現(xiàn)象；同時(shí)金屬的變形抗力相對增加了，在模具內(nèi)腔的金屬死區(qū)相對增大，提高了形成粘鋁的條件；另外如果鑄棒溫度、模具溫度、盛錠筒溫度相差過大，也易造成粘鋁問題。

2.模具投入生產(chǎn)前，一定要選用指定的模墊、專用墊。另外特別注意模墊、專用墊、模具之間的配合是否有間隙，是否有撞擊位披風(fēng)、裂紋、甚至退火產(chǎn)生凹痕等。即可能其中某一工件的端面不平，在擠壓生產(chǎn)時(shí)給模具彈性變形留下空間。

鋁型材擠壓加工工藝影響的解決措施

01擠壓機(jī)出口按裝白色燈光，以便觀察“毛刺”的實(shí)時(shí)情況。

02根據(jù)“毛刺”問題的實(shí)時(shí)情況，根據(jù)擠壓系數(shù)、型材斷面情況、模具情況、設(shè)備情況等，選擇合適的擠壓溫度、鑄棒加熱溫度、模具溫度以及擠壓速度，并在生產(chǎn)過程中，不斷調(diào)整這些參數(shù)。

03限制一次上機(jī)生產(chǎn)的鑄棒數(shù)量。隨著生產(chǎn)棒數(shù)的增加，工作帶溫度在上升，鋁水與工作帶的摩擦加劇，導(dǎo)致工作帶硬度下降、表面粗糙，積鋁越來越多，“毛刺”也就越來越多。

04機(jī)手應(yīng)在生產(chǎn)前檢查模墊、專用墊、模具之間的配合是否緊密。如其中有間隙，可采取磨平的方法解決。如果磨掉的量稍大，可以對模墊、專用墊進(jìn)行加溫后，再投入生產(chǎn)。

05擠壓中心位要正。鋁型材擠壓模具中心位不正，棒皮易進(jìn)入模具；擠壓桿不正，壓餅刮（盛錠筒）筒壁，將本應(yīng)倒流的雜質(zhì)送入模具，形成“積鋁”條件。

06鋁型材擠壓加工生產(chǎn)進(jìn)行中，應(yīng)盡可能避免型材晃動(dòng)。如果出料口處型材晃動(dòng)，會將空刀的“積鋁”瞬間帶出，形成“震痕”。所以往往在牽引機(jī)剛鋸?fù)晷筒臅r(shí)，在出料口的型材當(dāng)即產(chǎn)生一個(gè)“震痕”。

鋁型材模具設(shè)計(jì)的六大要點(diǎn)

[來源：上?；书}鋁業(yè)]

1.鋁擠壓件的尺寸分析：擠壓件的尺寸及偏差是由模具、擠壓設(shè)備和其他有關(guān)工藝因素決定的。其中，受模具尺寸變化的影響很大，而影響模具尺寸變化的原因有：模具的彈性變形、模具的升溫、模具的材料及模具的制造精度和模具磨損等。

（1）鋁型材擠壓機(jī)噸位的選擇：擠壓比是以數(shù)值表示模具實(shí)現(xiàn)擠壓的難易，一般來說，擠壓比在10-150之間是可適用的。擠壓比低于10，產(chǎn)品機(jī)械性能低；反之，擠壓比過高，產(chǎn)品容易出現(xiàn)表面粗糙或角度偏差等缺陷。實(shí)心型材常推薦擠壓比在30左右，中空型材在45左右。

（2）外形尺寸的確定：擠壓模具的外形尺寸是指模具的外圓直徑和厚度。模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強(qiáng)度來確定。

2.擠壓模具尺寸的合理計(jì)算：計(jì)算?？壮叽鐣r(shí)，主要考慮被擠壓鋁合金的化學(xué)成分、產(chǎn)品的形狀、公稱尺寸及其允許公差、擠壓溫度，以及在此溫度下模具材料與被擠壓合金的線膨脹系數(shù)，產(chǎn)品斷面上的幾何形狀的特點(diǎn)，及其在拉伸矯直時(shí)的變化，擠壓力的大小及模具的彈性變形等因素。對于壁厚差很大的型材，其難于成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸。

對于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的?？祝鞐l部分的尺寸可按一般型材設(shè)計(jì)，而腹板厚度的尺寸，除考慮公式所列的因素外，尚需考慮模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲、距離擠壓筒中心遠(yuǎn)近等因素。此外，擠壓速度、有無牽引裝置等對模孔尺寸也有一定的影響。

3.合理調(diào)整金屬的流動(dòng)速度：所謂合理調(diào)整，就是在理想狀態(tài)下，保證制品斷面上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出?？住?/span>

盡量采用多孔對稱排列，根據(jù)型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，設(shè)計(jì)不等長的定徑帶。一般來說，型材某處的壁厚越薄，比周長越大，形狀越復(fù)雜，離擠壓筒中心越遠(yuǎn)，則此處的定徑帶應(yīng)越短。

當(dāng)用定徑帶仍難于控制流速時(shí)，對于形狀特別復(fù)雜、壁厚很薄、離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或?qū)Я襄F來加速金屬流動(dòng)。相反，對于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方，就應(yīng)采用阻礙角進(jìn)行補(bǔ)充阻礙，以減緩此處的流速。此外，還可以采用工藝平衡孔、工藝余量，或者采用前室模、導(dǎo)流模、改變分流孔的數(shù)目、大小、形狀和位置來調(diào)節(jié)金屬的流速。

4.保證足夠的模具強(qiáng)度：由于擠壓時(shí)模具的工作條件十分惡劣，所以，模具強(qiáng)度是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的問題。除了合理布置模孔的位置、選擇合適的模具材料、設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，準(zhǔn)確地計(jì)算擠壓力和校核各危險(xiǎn)斷面的許用強(qiáng)度也是十分重要的。目前，計(jì)算擠壓力的公式很多，但經(jīng)過修正的別爾林公式仍有工程價(jià)值。擠壓力的上限解法，也有較好的適用價(jià)值，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算擠壓力比較簡便。

至于模具強(qiáng)度的校核，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的類型、模具結(jié)構(gòu)等分別進(jìn)行。一般平面模具只需要校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度；舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強(qiáng)度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強(qiáng)度等。

強(qiáng)度校核時(shí)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)問題是，選擇合適的強(qiáng)度理論公式和比較準(zhǔn)確的許用應(yīng)力。近年來，對于特別復(fù)雜的模具，可用有限元法來分析其受力情況與校核強(qiáng)度。

5.工作帶寬度尺寸：確定分流組合模的工作帶要比確定半模工作帶復(fù)雜得多，不僅要考慮到型材壁厚差、距中心的遠(yuǎn)近，而且必須考慮到?？妆环至鳂蛘诒蔚那闆r。處于分流橋底下的?？祝捎诮饘倭鬟M(jìn)困難，工作帶必須考慮減薄些。

在確定工作帶時(shí)，首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動(dòng)阻力大的地方，此處的小工作帶定為壁厚的兩倍，壁厚較厚或金屬容易達(dá)到的地方，工作帶要適當(dāng)考慮加厚，一般按一定的比例關(guān)系，再加上易流動(dòng)的修正值。

6.?？卓盏督Y(jié)構(gòu)：?？卓盏毒褪悄？坠ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)。型材壁厚t≥2.0mm時(shí)，可采用加工容易的直空刀結(jié)構(gòu)；當(dāng)t<2mm時(shí)，或者帶有懸臂處，可用斜空刀。

鋁型材是如何加工的

[來源：上海皇閩鋁業(yè)]

鋁型材的加工過程主要有鋁棒熔鑄、型材擠壓時(shí)效、表面處理三個(gè)過程，批量生產(chǎn)整個(gè)過程完成加工大約需要3~4天，再運(yùn)輸?shù)郊庸S，一般需要7~10天，整個(gè)型材加工到貨到工廠一般型材廠承諾為15天左右，型材加工是鋁合金門窗的關(guān)鍵路徑，需時(shí)刻關(guān)注廠家下單時(shí)間。型材具體加工過程如下：

鋁棒熔鑄：鋁合金型材分為工業(yè)用鋁、民用鋁兩種，不同用途的鋁合金合金成分（合金牌號）不同，在型材擠壓之前，需要先熔