铝合金精密挤压技术

精密仪器、弱电设备等现代工业设备的某些零部件要求截面非常精确的小型薄壁铝型材，其尺寸公差非常严格。 型材最小壁厚仅为0.4 mm，其公差要求为0.04mm，挤出生产工艺对设备、工装、工艺都有严格的要求。 通常，这种挤压技术被称为精密挤压。 1精密铝挤压型材实例有一些小型精密铝型材的公差小于JIS标准中特级公差的一半，一般精密铝型材要求的尺寸公差在0.04mm-0.07mm之间 电位差计用精密铝型材的截面为︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼︼6最小壁厚和最小截面积的弯曲度为0.83×L的小型精密挤压型材，A1050、A1100、A3003、A6061和A6063(中低强度合金)为0.9mm、20 m2、A5083、A2024、A7075和(中高强度铝合金)。最小横截面积为110mm2。精密铝型材尺寸公差实例尺寸公差/mm尺寸允许公差/mm JIS特殊等级小，a 2.54 0.15 0.07 b 1.78 0.15 0.07 c 3.23 0.19 0.072精密挤压的技术要求一般来说，铝合金在热挤压过程中的变形程度较大，挤压温度和速度的变化、挤压设备的对中、工装的变形都容易影响型材尺寸的精度，它们之间的相互影响因素难以克服。 图3列出了精密挤压的影响因素。 2.1对工具和模具的要求模具是影响挤压制品尺寸精度的最直接因素。生产中要保证挤出产品的截面尺寸不变或变化很小，模具的刚度、耐热性、耐磨性必须满足一定的要求。 首先要保证模具在高温高压下不易变形，耐热性高，对精密挤压要求更严格。要求模具材料在工作温度(约500℃)下的屈服强度不小于1200N/mm2。其次，需要具有较高的耐磨性，这主要取决于渗氮层的硬度和厚度。一般情况下，渗氮层的硬度应在1150HV以上，渗氮层的深度应为0.25mm～0.45mm 对于带有外伸壁的实心型材和空芯型材，还应考虑模具的弹性变形。为保证模具有一定的刚性，宜适当增加模具厚度或搭配形状相似的专用垫铁。 为了控制型材开口尺寸的变化，可以在模具上开一个导槽来控制金属的流动。 2.2对挤压工艺的要求挤压方法对产品的精度有影响。 一般正向挤压时前端(初始挤压部分)的壁厚大于后端，反向挤压产品前后端的壁厚变化不大，如图5所示。 因此，反挤压更容易控制产品的尺寸精度。 挤出的产品在热态冷却时会收缩变形。 其变形的位置S%沿挤压方向/m: S%收缩率；Lt——热状态下的截面尺寸；L0——冷却后的截面尺寸；a-热膨胀系数；te-挤出温度；Ts——环境温度 可以知道，温度的变化会引起产品尺寸的变化，温度变化越大，变形越大。因此，为保证产品尺寸的准确性，挤出机应具有Tips控制系统(等温挤出系统)。 即采用等温挤压。 如果挤出机中没有这种装置，可以对铝杆进行梯度加热，实现近似等温挤压。简而言之，就是要保证产品前后端温度相同或者相差不大。 此外，可以看出，挤压温度越高，变形越大。因此，在保证产品力学性能的条件下，应尽可能采用较低的挤出温度。 挤出速度的变化也会改变产品的尺寸，特别是有开口的产品，所以应采用恒速挤出。现代挤出机一般都有Fi控制系统(恒速挤出控制系统)。 从挤压模孔出来的产品的冷却是非常重要的，必须保持均匀和恒定的冷却速度，以保持产品的收缩一致。 2.3对设备的要求挤出机的质量影响挤出产品的精度。 一般要求挤出机的张紧柱为预应力整体结构，设备的刚性和对中性较好。一般挤压轴、挤压筒、模具和送料机械手之间的允许偏差小于1.5mm，通常控制在1.2mm以内。 对于精密挤压，模具、挤压筒和挤压杆的中心偏差应小于0.2毫米。用于精密挤压的挤压机应具有等温挤压控制系统和恒速挤压控制系统，至少为恒速挤压控制。 另外，模具要有冷却装置，保证模具在一定温度下的刚性、耐磨性和尺寸稳定性。 2.4对铸棒材料的要求铸棒成分和结构不均匀，夹杂物、偏析、粗晶等缺陷会影响金属的流动和变形，造成产品尺寸的变化。 对于精密挤压，铸棒的材料要求更为严格，必须均匀化，晶粒度要控制在一级以内。 结论精密挤压是一项综合性技术。 模具所需的材料、设计和制造都非常严格；挤出机必须是先进的设备；根据不同的产品断面选择不同的挤出方法和工艺。铝杆需要均匀化，其结构和性能必须均匀。 只有这样才能满足精密挤压的要求。 律师回复