铝合金型材挤出模具一般用什么材料(铝合金型材挤压模具设计)

今天给各位分享铝合金型材挤出模具一般用什么材料的知识,其中也会对铝合金型材挤压模具设计进行解释,现在开始吧!

挤出模具用什么材质

挤出模具又叫挤压模具,大多数用做铝型材厂热锻工艺,目前普遍用得比较多的是H13模具钢,这种钢材使用性价比比较好,耐用性也过得去。

模具钢

目前上全球各品牌中高端的模具钢是属于瑞典、德国、日本莫属,像日本日立的SKD61模具钢,退火HB值能达到115,像制作大型的、结构复杂的模具使用得较多,像价格也比较昂贵,市场价50元/公斤。

挤压模具

当然,决定模具使用寿命的还有对温度和挤压速度的掌握也起到关键作用。

谁知道什么是铝合金挤压技术?

铝合金型材挤压

1.挤压件分类

2.简单挤压模具的结构和设计要点

3.分流组合挤压模的结构和设计要点:

挤压件分类:

实心型材:整个型材断面上均无孔。

中空型材:型材断面上有孔。

简单挤压模具的结构和设计要点:

筒单挤压模有两种:**种是实心型材挤压模。第二种是空心型材挤压模。具体结构如下:

1)挤压筒:用高强度合金钢制造的多层圆筒体,一般内衬套可卸下。长度根据挤压机吨位确定。材料:外套5CrMnMo,

内套3Cr2W8V

2)模支承:保证模子和模垫同心,是安装模子、模垫时的辅具。

3)

模垫:模垫和模子外形尺寸相同,其厚度为模子厚度的3倍,与模具一起承受挤压力。模垫、模孔尺寸比模子的稍大。材料:合金工具钢。

4)

压型嘴:保证模具在挤压过程中不移位及与挤压筒紧密配合的辅具,结构及尺寸根据挤压机吨位确定。

5)

挤压垫片:防止挤压轴与被挤压的金属直接接触的辅具。其外径较挤压筒内径小一些,厚度在40至150mm之间。

6)

挤压轴:挤压轴工作时伸进挤压筒中,并与挤压垫接触,挤压轴承受挤压机的更大挤压力。材料:3Cr2W8V。

模孔配置原则:

单孔型材模孔配置:一般是让模也重心与模具中心重合。如果壁厚变化非常大,应把更薄的部位配置在模具中心,

多孔型材模孔配置:对于断面较小或断面对称性较差的型材,通常采用多孔模。多孔模各模孔间距不应过小。

模孔工作带的确定:

1)

以整个型材难出料处为基准,该处工作带长度为成品厚度的(1.5至2)倍。

2)

与基准点相邻近的工作带长度为基准点工作带长度加1mm。

3)

型材厚度相同时,与模具中心距离相等处工作带长度也相同。

4)

由模具中心算起,每相距10mm工作带长度增减数值可查阅相关文献。

5)

工作带的空刀:空刀过多,模具工作带强度减弱。

阻碍角:

当模孔工作带长度大于15至25mm时,实际上,由于尺寸收缩金属已不与工作带贴合,此时,可用阻碍角调节金属流速。工作带母线与挤压中心线之间夹角为阻碍角,更有效阻碍角为3度至5度。

促流角:一般促流角是在模具工作端面上作成对称的锥面或者倾斜的锥面。

这些知识好多,要看专业书才能全面。

铝型材是通过什么加工的?

铝型材生产主要包括熔铸、挤压和表面处理三个过程。

1、熔铸是铝型材生产的首道工序。 主要过程为:

(1)配料:根据需要生产的具体合**号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。

(2)熔炼:将配好的原料按工艺要求加入熔炼炉内熔化(定义:物质由固态变成液态的变化过程),并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。铝型材厂家都是按照客户需求的加工的。铝型材属于镀膜技术,它是在常规镀钛工艺基础上增加预镀和电镀工艺步骤,铝型材工艺是将活化后的镀件置于食盐和盐酸的水溶液中进行化学处理。

(3)铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各种规格的圆铸棒。

2、挤压:挤压是铝型材成型的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具(称号:工业之母),利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成型(此过程中模具、挤压机、圆铸棒均需加热)。鸿发有色常用的 6063-T5铝合金,在挤压时还有一个风冷淬火过程及其后的人工时 效过程,以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金,其热处理制度不同。

3、表面处理 (此处主要讲氧化的过程)

氧化:挤压好的铝合金型材俗称基材,其表面耐蚀性不强,须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为:

(1)表面预处理:用化学或物理的方法对型材表面进行清洗, 裸露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧(Oxygen)化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光(亚光)表面。

(2)阳极氧化:经表面预处理的型材,在一定的工艺条件下,基体表面发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的氧化铝膜层。

(3)封孔:将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭, 使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。铝型材品牌因装饰性好、使用寿命长、色彩丰富等,使铝型材更具竞争优势。铝型材属于镀膜技术,它是在常规镀钛工艺基础上增加预镀和电镀工艺步骤,铝型材工艺是将活化后的镀件置于食盐和盐酸的水溶液中进行化学处理。氧化膜是无色透明的,利用 封孔前氧化膜的强吸附性,在膜孔内吸附沉积一些金属盐,可使型材 外表显现本色(银白色)以外的许多颜色,如:黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。

封孔完的铝(Al)型材经过水洗、吹干就可以包装了。铝型材一般采用无纺布+牛皮纸包装。包装完成后还需要根据客户要求锯切成一定长度才可以入库。一般工业铝型材锯切长度是6.02米。

铝热挤压工艺其他工业铝型材料有哪些

铝合金压力加工产品分为防锈(LF)、硬质(LY)、锻造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及钎焊(LQ)等七类。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧(R)等三种。

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素,20世纪初由德国人Alfred Wilm发明,对飞机发展帮助极大,一次大战后德国铝合金成分被列为**机密。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能,但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。

铝型材的挤压模具一般用什么材料

铝型材镀钛金工艺,属于镀膜技术它是在常规镀钛工艺基础上增加预镀和电镀工艺步骤,铝型材工艺是将活化后的镀件置于食盐和盐酸的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包括硫酸镍、氯化镍、硼酸、十二烷基硫酸钠、糖精、光亮剂,本工艺具有简单、实用、效果佳等优点,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、同等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形态的金色、彩色,黑色等光亮的多种系列铝型材产品。

铝型材挤压模具应该如何进行维护

在铝型材生产企业中,模具成本在型材挤压生产成本中占到35%左右。模具的好坏以及模具是否能够合理使用和维护,直接决定了企业是否能够正常、合格的生产出型材来。挤压模具在型材挤压生产中的工作条件是十分恶劣的,既需要在高温、高压下承受剧烈的摩擦、磨损作用,并且还需要承受周期性载荷作用。这都需要模具具有较高的热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。为满足以上几项要求,目前在国内普遍采用优质4Cr5MoSiV1(美国牌号H13)合金钢,并采用真空热处理淬火等方式来制作模具,以满足铝型材生产中的各项要求。?挤压模具设计的30个经验分享

然而,在实际生产中,仍然有部分模具在挤压时未能达到预定产量,严重的甚至挤压不到20条棒或上机不到2次就提前报废,致使采用昂贵的模具钢制作的模具远远不能实现其应有的效益。这种现象在国内许多家铝型材生产企业目前普遍存在。究其成因,需要从以下几方面入手。

一、铝型材截面本身就千变万化,并且铝挤压行业发展到今天,铝合金具有重量轻,强度好等重要优点,目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊,设计和制作难度较大。如果还是使用采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量,必须采用特殊工艺,严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产。并且有的模具由于本身型材截面的特殊或模具本身的质量问题,而导致模具不能挤压到额定产量,这就需要销售人员在接单时与技术部门和模具厂进行充分沟通。同时模具设计制作部门需要不断优化模具设计技术,提高模具制作精度,提高模具质量。

二、选择合适的挤压机型进行生产。进行挤压生产前,需对型材截面进行充分计算,根据型材截面的复杂程度,壁厚大小以及挤压系数λ来确定挤压机吨位大小。一般来讲,λ7-10。当λ8-45时,模具的使用寿命较长,型材生产过程较为顺畅。当λ70-80后则属较难挤压型材,模具普遍寿命较短。产品结构越复杂,越容易导致模具局部刚性不够,模具腔内的金属流动难于趋向均匀,并伴随造成局部应力集中。型材生产时容易塞模和闷车或形成扭曲波浪,模具容易发生弹性变形,严重的还会发生塑性变形使模具直接报废。

三、合理选择锭坯及加热温度。要严格控制挤压锭坯的合金成分。目前一般企业要求铸锭晶粒度达到一级标准,以增强塑性和减少各项异性。当铸锭中有气孔、组织疏松或有中心裂纹时,挤压过程中气体的突然释放类似"放炮",使得模具局部工作带突然减载又加载,形成局部巨大的冲击载荷,对模具影响很大。有条件的企业可对锭坯进行均匀化处理,在550~570C保温8小时后强制冷却,挤压突破压力可降低7-10%,挤压速度可提高15%左右。

四、优化挤压工艺。要科学延长模具寿命,合理使用模具进行生产是不容忽视的一个方面。由于挤压模具的工作条件极为恶劣,在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能。

(1)采取适宜的挤压速度。在挤压过程中,当挤压速度过快时,会造成金属流动难于均匀,铝金属流和模具腔内壁摩擦加剧致使模具工作带磨损加速,模具温度实际较高等现象。如果此时金属变形产生的余热不能及时被带走,模具就可能因局部过热而失效。如果挤压速度适宜,就可避免上述不良后果的发生,挤压速度一般应控制在25mm/s以下。

(2)合理选择挤压温度。挤压温度是由模具加热温度、盛锭筒温度和铝棒温度来决定的。铝棒温度过低容易引起挤压力升高或产生闷车现象,模具容易出现局部微量的弹性变形,或在应力集中的部位产生裂纹而导致模具早期报废。铝棒温度过高会使金属组织软化,而使得黏附于模具工作带表面甚至堵模(严重时模具在高压下崩塌),未均匀铸锭合理加热温度在460-520°C,经过均匀化的铸锭合理加热温度在430-480°C。

五、挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。表面渗氮处理能使模具在保持足够韧性的前提下大大提高模具的表面硬度,以减少模具使用时的产生热磨损。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的,在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理,一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。比较合适的氮化过程为在模具入厂检验后进行**次氮化。此时由于氮化层组织尚不稳定,应该在挤压5-10条棒后再次氮化。第二次氮化后,可挤压40-80条棒。第三次氮化后以不超过100-120条棒为宜。氮化前工作带一定要抛光,模具腔内要清理干净,不可残留碱渣或异物颗粒。一般情况下模具的氮化次数不超过4-5次,因为此时氮化层如果不是工作带被拉伤的话经过反复氮化和挤压生产,氮化层组织已经相对稳定。要注意的是前期氮化时要经过合适的生产过程方能进行氮化,氮化次数不能过于频繁,否则工作带易脱层。

六、模具上机前工作带必须经过研磨抛光,工作带一般要求抛光至镜面。对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净,不得有粉尘或杂质异物,否则极易在金属流的带动下拉伤工作带,使挤压出来的型材产品出现面粗或划线等缺陷。

七、挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右,但不能超过8小时,否则模具工作带氮化层硬度会降低而导致上机时不耐磨引起型材表面粗糙,严重的会引起划线等缺陷。使用模具时要有与模具相配套的模支撑、模套和支承垫,避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小,使得模具变形或破裂。模具、挤压筒、挤压轴三者同心,同心度为±3mm以内,否则易产生偏心载荷以及模具各部位的设计流动速度改变,影响型材成型。

八、采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后,此时模具温度在500°C以上,如果立即浸入碱水中,由于碱水温度要比模具温度低得多,如果模具温度下降迅速,模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到100°-150°C再浸入碱水中。普通分流组合模在卸模前进行拔模操作,可以大大减少煮模工作量,缩短煮模时间。具体做法是挤压结束后,挤压杆先于挤压筒后退,压余留在挤压筒中,然后挤压筒后退,可同时将模具分流孔中的部分残铝随同压余拔出,然后再进行碱煮。有的分流组合模芯头极小,甚至比钢笔还细,这类模具挤压结束后不允许拔模,煮模工开模时一定要事先看清楚模具结构,必须等模具腔中的残铝基本都煮掉才能开模。否则稍不留神就会将芯头碰断,致使模具报废。

九、模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具刚进入服役期时,内部金属组织性能还处于浮动阶段,在此期间应采用低强度的作业方案,以使模具向平稳期过渡。模具使用中期,由于模具的各项性能已基本处于平稳状态,类似与刚过磨合期的汽车,可适当提高使用强度。到后期,模具的金属组织已经开始恶化,疲劳强度,稳定性和韧性经过长期的生产服役已经开始走入下降曲线,此时应适当降低模具的使用强度直至模具报废。

十、加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录,完善每套模具的跟踪记录档案和管理。挤压模具从入厂验收到模具使用结束报废,这中间时间短则几个月,长的达一年以上。基本上来讲,模具的使用记录也记载着型材生产的各个过程。挤压模具数量大、品种多,对每套模具的使用过程进行管理,有利于帮助模具库管理员、模具使用者和模具设计制造人员了解每套库存模具的真实情况。模具的跟踪记录包括:

(1)模具的制造信息,包括每套模具的设计图纸,制作记录、检验记录(精度值,硬度值)等。

(2)模具每次上机挤压的工艺信息,如加温时间、铝棒温度、模具温度、挤压速度、挤压力、突破压力、铝棒长度、合格品支数、型材线密度、成材率等。

(3)每套模具的前三次修模方案、氮化处理时间、出入模具库时间、报废或返回模具厂维修的时间和原因等,这些记录的收集对改进模具管理、核算模具成本、优化模具设计和修模、评判模具质量好坏、提高挤压生产的稳定性、合理使用模具、确定模具更低库存等工作都有着直接的影响。

铝型材市场竞争的日益加剧,迫使各铝型材生产企业在挤压模具的采购、使用、维护与管理投入巨大的精力,这要求企业在改变以前的粗放式生产管理的同时改变自身观念,从细节抓起,做好模具的统计分析和成本消耗管理,才能适应新的市场形势,在市场中夺得先机。

此文章来自知乎:铝型材挤压模具应该如何进行维护

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