【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及擠壓生產(chǎn)，具體為一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝。
技術(shù)介紹
1、鋁合金擠壓成型是一種金屬加工方法，其原理是將鋁合金坯料放入擠壓筒中，在強大的壓力作用下，使坯料通過模具的模孔，從而獲得所需形狀和尺寸的制品，就好像把牙膏從牙膏管里擠出來一樣，只不過這里是用巨大的壓力讓鋁合金材料通過特定形狀的模孔，這個過程主要依靠擠壓機提供壓力，擠壓機的壓力一般在幾百噸到數(shù)萬噸不等，通過壓力使鋁合金產(chǎn)生塑性變形，鋁合金建筑型材是鋁合金擠壓成型的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，現(xiàn)代建筑追求美觀、節(jié)能和多功能性，鋁合金擠壓型材可以很容易地加工成各種形狀，如窗框、幕墻框架等，其良好的耐腐蝕性可以保證建筑部件在長期使用過程中不受惡劣環(huán)境的影響，而且鋁合金的可回收性也符合建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展理念；
2、鋁合金型材擠壓生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，涉及到多個工藝參數(shù)的控制，如擠壓溫度、擠壓速度、模具溫度、潤滑條件等，這些工藝參數(shù)之間相互影響，優(yōu)化難度較大，為此，我們提出一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝。
2、以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，包括設(shè)計擠壓模具，對擠壓模具進行表面熱處理，選擇鋁合金材料進行加熱擠出，對生產(chǎn)后的鋁合金型材進行表面處理加工，檢驗合格后進行包裝，所述鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝具體步驟如下：
3、步驟一、設(shè)計與選材，根據(jù)產(chǎn)品需求，設(shè)計合適的模具，選擇合
4、步驟二、對模具毛坯進行初步的鍛造，使用銑床對模具毛坯進行粗加工，然后對模具毛坯進行熱處理，再使用數(shù)控機床對模具進行精加工；
5、步驟三、對加工好的模具進行表面處理，將模具的各個部分進行裝配，對模具進行全面的質(zhì)量檢驗后投入生產(chǎn)；
6、步驟四、將加熱至一定溫度的鋁合金胚料置于擠壓機的擠壓筒內(nèi)，對模具進行預(yù)熱，通過擠壓桿施加壓力使鋁合金胚料通過模具的型腔，擠壓時在鋁合金胚料與模具放入潤滑劑，擠出所需形狀的型材；
7、步驟五、對擠壓成型的型材進行熱處理，處理后再進行冷卻、矯直、切割及表面處理；
8、步驟六、對成品型材進行質(zhì)量檢驗，包括尺寸檢驗、表面質(zhì)量檢驗及力學(xué)性能檢驗，檢驗合格后，對鋁合金型材進行包裝。
9、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟一中，將模具鋼材料切割成所需的毛坯尺寸，模具的材料選擇鎢鉬合金，模具的組成結(jié)構(gòu)有模座、模芯、分流孔、焊合室、工作帶、進料口、冷卻系統(tǒng)及排氣槽，模具的擠壓比設(shè)置為5-20，模具的尺寸公差小于±0.05mm，分流孔的數(shù)量設(shè)置為6-10個，呈對稱分布，分流孔的尺寸選擇5mm-20mm，分流孔的角度設(shè)置為30°-60°，工作帶的長度設(shè)置為4mm-8mm，工作帶在不同截面變化處設(shè)計過渡圓角，過渡圓角的半徑設(shè)置為0.5mm-2mm，排氣槽的深度設(shè)置為0.05mm-0.2mm，寬度設(shè)置為3mm-8mm。
10、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟二中，采用感應(yīng)加熱的方式將鎢鉬合金加熱至1400℃-1600℃，加熱30min-60min，使用摩擦壓力機對加熱后的鎢鉬合金進行鍛造，鍛造速度設(shè)置為10mm/s-30mm/s，鍛造壓力設(shè)置為150mpa-300mpa，鍛造比為3-8，鍛造結(jié)束后將鎢鉬合金放置在加熱爐中，隨爐緩慢冷卻，將冷卻后的鎢鉬合金放入銑床內(nèi)進行粗加工，刀具使用涂有氮化鈦層的硬質(zhì)合金刀具，切削速度設(shè)置為30m/min-60m/min，進給量設(shè)置為0.1mm/r-0.3mm/r，切削深度設(shè)置為1mm-5mm，在切削時使用切削液進行冷卻與潤滑，切削液采用乳化液，乳化液的流量設(shè)置為10l/min-20l/min，粗加工后的鎢鉬合金再次放入加熱爐內(nèi)進行退火處理，退火溫度設(shè)置為1000℃-1400℃，保溫1h-3h，退火結(jié)束后采用隨爐冷卻，冷卻速度設(shè)置為10℃/h-20℃/h，冷卻結(jié)束后將鎢鉬合金放入數(shù)控機床內(nèi)進行精加工，刀具材料選擇聚晶立方氮化硼，切削的速度設(shè)置為80m/min-120m/min，進給量設(shè)置為0.05mm/r-0.15mm/r，切削深度設(shè)置為0.1mm-0.5mm。
11、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟三中，使用清洗劑對加工好的鎢鉬合金模具各個部分表面的油污進行清洗，選用丙酮作為清洗劑，清洗后將鎢鉬合金模具放入拋光機內(nèi)進行拋光，粗拋光時，選擇粒度在80-120目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用碳化硅顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1200r/min-1500r/min，精拋光時，選擇粒度在320-600目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用氧化鈰顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為800r/min-1000r/min，在裝配之前，使用千分尺對模具的尺寸進行測量，同時檢測模具零件的外觀是否有磕碰與劃傷，裝配后進行試模，觀察試模產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，包括飛邊、缺料和縮孔缺陷，測量試模產(chǎn)品的尺寸精度，與設(shè)計產(chǎn)品尺寸進行對比。
12、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟四中，鋁合金胚料的型號選用6063鋁合金，使用感應(yīng)加熱爐對鋁合金胚料進行加熱，將鋁合金胚料加熱至520℃-580℃，在擠壓前采用外部加熱設(shè)備對模具進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)置為400℃-500℃，擠壓時擠壓桿的擠壓力設(shè)置為100mpa-500mpa，擠壓速度控制為5mm/s-20mm/s，擠壓時使用潤滑劑作用在鋁合金與模具之間，潤滑劑選用玻璃粉，玻璃粉的用量為鋁合金胚料重量的1％-3％，模具模孔周圍的潤滑通道將潤滑劑在擠壓過程中注入到鋁合金與模具之間，鋁合金胚料通過模具的型腔，擠出需求形狀的型材。
13、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟五中，擠出后的鋁合金型材進入空氣循環(huán)加熱爐內(nèi)進行保溫處理，空氣循環(huán)加熱爐的溫度設(shè)置為520℃-580℃，保溫30min-60min，保溫后的鋁合金型材進行霧冷設(shè)備內(nèi)進行冷卻，水霧顆粒直徑在10um-50um，水霧溫度設(shè)置為10℃-30℃，霧冷流量設(shè)置為5l/min-20l/min，壓力設(shè)置為0.2mpa-0.5mpa，型材的運動速度設(shè)置為0.1m/s-0.3m/s，霧冷時間30s-120s，冷卻后的鋁合金型材再進入矯直設(shè)備內(nèi)進行矯直處理。
14、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟五中，使用液壓壓力機對鋁合金型材進行矯直，先計算鋁合金型材的截面模量，公式為：
15、
16、其中，w代表鋁合金型材的截面模量，b代表鋁合金型材的寬度，h代表鋁合金型材的高度，6代表矩形截面的幾何特性和截面模量的定義所決定的數(shù)學(xué)系數(shù)，再根據(jù)鋁合金型材的截面模量計算出矯直的壓力，計算公式為：
17、p＝σw
18、其中，p代表矯直壓力，σ代表允許彎曲應(yīng)力，允許彎曲應(yīng)力取值為50mpa-100mpa，液壓壓力機便可根據(jù)計算出的矯直壓力對鋁合金型材進行矯直。
19、作為本專利技術(shù)的進一步方案：所述步驟五中，使用全自動鋸對矯直后的鋁本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，包括設(shè)計擠壓模具，對擠壓模具進行表面熱處理，選擇鋁合金材料進行加熱擠出，對生產(chǎn)后的鋁合金型材進行表面處理加工，檢驗合格后對鋁合金型材進行包裝，其特征在于，所述鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝具體步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟一中，將模具鋼材料切割成所需的毛坯尺寸，模具的材料選擇鎢鉬合金，模具的組成結(jié)構(gòu)有模座、模芯、分流孔、焊合室、工作帶、進料口、冷卻系統(tǒng)及排氣槽，模具的擠壓比設(shè)置為5-20，模具的尺寸公差小于±0.05mm，分流孔的數(shù)量設(shè)置為6-10個，呈對稱分布，分流孔的尺寸選擇5mm-20mm，分流孔的角度設(shè)置為30°-60°，工作帶的長度設(shè)置為4mm-8mm，工作帶在不同截面變化處設(shè)計過渡圓角，過渡圓角的半徑設(shè)置為0.5mm-2mm，排氣槽的深度設(shè)置為0.05mm-0.2mm，寬度設(shè)置為3mm-8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟二中，采用感應(yīng)加熱的方式將鎢鉬合金加熱至1400℃-1600℃，加熱30min-60min，使用摩擦壓
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟三中，使用清洗劑對加工好的鎢鉬合金模具各個部分表面的油污進行清洗，選用丙酮作為清洗劑，清洗后將鎢鉬合金模具放入拋光機內(nèi)進行拋光，粗拋光時，選擇粒度在80-120目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用碳化硅顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1200r/min-1500r/min，精拋光時，選擇粒度在320-600目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用氧化鈰顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為800r/min-1000r/min，在裝配之前，使用千分尺對模具的尺寸進行測量，同時檢測模具零件的外觀是否有磕碰與劃傷，裝配后進行試模，觀察試模產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，包括飛邊、缺料和縮孔缺陷，測量試模產(chǎn)品的尺寸精度，與設(shè)計產(chǎn)品尺寸進行對比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟四中，鋁合金胚料的型號選用6063鋁合金，使用感應(yīng)加熱爐對鋁合金胚料進行加熱，將鋁合金胚料加熱至520℃-580℃，在擠壓前采用外部加熱設(shè)備對模具進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)置為400℃-500℃，擠壓時擠壓桿的擠壓力設(shè)置為100MPa-500MPa，擠壓速度控制為5mm/s-20mm/s，擠壓時使用潤滑劑作用在鋁合金與模具之間，潤滑劑選用玻璃粉，玻璃粉的用量為鋁合金胚料重量的1％-3％，模具模孔周圍的潤滑通道將潤滑劑在擠壓過程中注入到鋁合金與模具之間，鋁合金胚料通過模具的型腔，擠出需求形狀的型材。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟五中，擠出后的鋁合金型材進入空氣循環(huán)加熱爐內(nèi)進行保溫處理，空氣循環(huán)加熱爐的溫度設(shè)置為520℃-580℃，保溫30min-60min，保溫后的鋁合金型材進行霧冷設(shè)備內(nèi)進行冷卻，水霧顆粒直徑在10um-50um，水霧溫度設(shè)置為10℃-30℃，霧冷流量設(shè)置為5L/min-20L/min，壓力設(shè)置為0.2MPa-0.5MPa，型材的運動速度設(shè)置為0.1m/s-0.3m/s，霧冷時間30s-120s，冷卻后的鋁合金型材再進入矯直設(shè)備內(nèi)進行矯直處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟五中，使用液壓壓力機對鋁合金型材進行矯直，先計算鋁合金型材的截面模量，公式為：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟五中，使用全自動鋸對矯直后的鋁合金型材進行切割，鋸片選用斜齒鋸片，齒數(shù)選擇...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，包括設(shè)計擠壓模具，對擠壓模具進行表面熱處理，選擇鋁合金材料進行加熱擠出，對生產(chǎn)后的鋁合金型材進行表面處理加工，檢驗合格后對鋁合金型材進行包裝，其特征在于，所述鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝具體步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟一中，將模具鋼材料切割成所需的毛坯尺寸，模具的材料選擇鎢鉬合金，模具的組成結(jié)構(gòu)有模座、模芯、分流孔、焊合室、工作帶、進料口、冷卻系統(tǒng)及排氣槽，模具的擠壓比設(shè)置為5-20，模具的尺寸公差小于±0.05mm，分流孔的數(shù)量設(shè)置為6-10個，呈對稱分布，分流孔的尺寸選擇5mm-20mm，分流孔的角度設(shè)置為30°-60°，工作帶的長度設(shè)置為4mm-8mm，工作帶在不同截面變化處設(shè)計過渡圓角，過渡圓角的半徑設(shè)置為0.5mm-2mm，排氣槽的深度設(shè)置為0.05mm-0.2mm，寬度設(shè)置為3mm-8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟二中，采用感應(yīng)加熱的方式將鎢鉬合金加熱至1400℃-1600℃，加熱30min-60min，使用摩擦壓力機對加熱后的鎢鉬合金進行鍛造，鍛造速度設(shè)置為10mm/s-30mm/s，鍛造壓力設(shè)置為150mpa-300mpa，鍛造比為3-8，鍛造結(jié)束后將鎢鉬合金放置在加熱爐中，隨爐緩慢冷卻，將冷卻后的鎢鉬合金放入銑床內(nèi)進行粗加工，刀具使用涂有氮化鈦層的硬質(zhì)合金刀具，切削速度設(shè)置為30m/min-60m/min，進給量設(shè)置為0.1mm/r-0.3mm/r，切削深度設(shè)置為1mm-5mm，在切削時使用切削液進行冷卻與潤滑，切削液采用乳化液，乳化液的流量設(shè)置為10l/min-20l/min，粗加工后的鎢鉬合金再次放入加熱爐內(nèi)進行退火處理，退火溫度設(shè)置為1000℃-1400℃，保溫1h-3h，退火結(jié)束后采用隨爐冷卻，冷卻速度設(shè)置為10℃/h-20℃/h，冷卻結(jié)束后將鎢鉬合金放入數(shù)控機床內(nèi)進行精加工，刀具材料選擇聚晶立方氮化硼，切削的速度設(shè)置為80m/min-120m/min，進給量設(shè)置為0.05mm/r-0.15mm/r，切削深度設(shè)置為0.1mm-0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟三中，使用清洗劑對加工好的鎢鉬合金模具各個部分表面的油污進行清洗，選用丙酮作為清洗劑，清洗后將鎢鉬合金模具放入拋光機內(nèi)進行拋光，粗拋光時，選擇粒度在80-120目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用碳化硅顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1200r/min-1500r/min，精拋光時，選擇粒度在320-600目之間的拋光膏，拋光膏的磨料選用氧化鈰顆粒，油脂選用凡士林，拋光機的轉(zhuǎn)速設(shè)置為800r/min-1000r/min，在裝配之前，使用千分尺對模具的尺寸進行測量，同時檢測模具零件的外觀是否有磕碰與劃傷，裝配后進行試模，觀察試模產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，包括飛邊、缺料和縮孔缺陷，測量試模產(chǎn)品的尺寸精度，與設(shè)計產(chǎn)品尺寸進行對比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金擠壓成型生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟四中，鋁合金胚料的型號選用6063...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳非，彭文飛，蔣亞南，孫晶，
申請(專利權(quán))人：寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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