非標(biāo)裝配線鋁型材

01

從工業(yè)鋁型材擠壓模具理論來(lái)看

理論指的是：如鋁型材擠壓分流模的擠壓比計(jì)算公式、強(qiáng)度校核公式等；

經(jīng)驗(yàn)指的是：如橋?qū)捜≈禐?0-30、焊合室深度取值為15—45（一般小小機(jī)例如800-1000T取值為15），像10000T擠壓機(jī)焊合室有達(dá)到45甚至50都有等等；

規(guī)范指的是：如模具外因直徑、上下模的厚度等；

啟發(fā)指的是：以以前設(shè)計(jì)的、合格模具成熟方案設(shè)計(jì)與現(xiàn)設(shè)計(jì)相似的斷面設(shè)計(jì)為參考，選取一組經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行嘗試設(shè)計(jì)，逐步調(diào)整各參數(shù)從而得出合理的設(shè)汁方案。

鋁型材按壓模具的設(shè)計(jì)很多都是經(jīng)驗(yàn)的積累。目前還沒(méi)有成套的、系統(tǒng)的可行設(shè)計(jì)理論。以下應(yīng)用啟發(fā)來(lái)說(shuō)明一下工業(yè)鋁型材擠壓模具設(shè)汁過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)的重要性。

對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中某一需要確定的參數(shù)，如沒(méi)有直接的計(jì)算公式，而只有校驗(yàn)式，僅僅是翱道影響這一參數(shù)值范圍的主要因素，人們把以前設(shè)計(jì)這一參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值及其條件記錄下來(lái)，當(dāng)再遇到相似情況時(shí)，參數(shù)的取值就可作為啟發(fā)指導(dǎo)。例如，在確定工藝參數(shù)時(shí)，某種斷面設(shè)計(jì)的?？讛?shù)、擠壓機(jī)噸數(shù)、擠壓簡(jiǎn)直徑、擠壓比、鑄錠尺寸是互相影響、相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，沒(méi)有對(duì)某參數(shù)的獨(dú)立計(jì)算式，往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選強(qiáng)一組參數(shù)用試探的方法進(jìn)行確定。

2

從工業(yè)鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)方案來(lái)看

設(shè)計(jì)新的鋁型材時(shí)，可先在其中尋找相似的型材，以它的一組參數(shù)為初始參數(shù)進(jìn)行嘗試設(shè)計(jì)，然后逐步調(diào)整各參數(shù)直到合理為止。

鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)不同于一般的機(jī)械設(shè)汁。它是介于機(jī)械設(shè)計(jì)與壓力加工之間間的一種工藝性設(shè)計(jì)。除參考輪船機(jī)械設(shè)計(jì)所需要遵循的原則外，還需要考慮在熱擠壓條件下的各種工藝因素，它是由多方面的因素決定的，包括鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)者方面考慮的因索、模具制造者方面考慮的因素和擠壓生產(chǎn)者方面考慮的因素。

3

從工業(yè)鋁型材擠壓模具擴(kuò)展舉例來(lái)看

例如以下工業(yè)材設(shè)計(jì)圖：

圖一

圖二

圖三

本工業(yè)材設(shè)計(jì)采用前導(dǎo)孔的模具結(jié)構(gòu)能有效擴(kuò)展金屬在模具中的流動(dòng)范圍，金屬在經(jīng)過(guò)前導(dǎo)孔后，進(jìn)行一次寬展預(yù)變形，然后金屬再進(jìn)入上模分流孔進(jìn)行第二次分流，金屬在經(jīng)過(guò)兩次分配之后，模具的供料比例更為均勻合理，可以顯著改善型材出料的成型度，前導(dǎo)孔結(jié)構(gòu)由于增大了分流比，因此擠壓力大幅降低，使模具的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都得到明顯提高。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)廣泛使用前導(dǎo)孔的寬展模具，使擠壓機(jī)的工作潛能得到充分發(fā)揮，減少了模具試模次數(shù)，尤其對(duì)于一些難度較大的型材，明顯縮短了交貨周期。對(duì)于小機(jī)擠大料而言是能收到很好的效果，擴(kuò)展模具優(yōu)勢(shì)在于此，從設(shè)計(jì)上達(dá)到跟大機(jī)同樣的效果，所以在設(shè)計(jì)工業(yè)材時(shí)比建材難處就在于合理分配分流孔，流量的控制。由此可以參照以上設(shè)計(jì)對(duì)于下面斷面進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，可收到異曲同工之妙。

圖四

圖五

分析如下：當(dāng)金屬通過(guò)前導(dǎo)孔進(jìn)行了一次預(yù)變形后，再通過(guò)分流孔進(jìn)行第二次預(yù)變形，后通過(guò)工作帶實(shí)現(xiàn)擠壓成型，在這個(gè)過(guò)程中，金屬的變形是漸進(jìn)的，因此，變形抗力相對(duì)較小，模具各部分的流速更加均勻，型材成型度得到明顯改善。使之在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，該模具得到客戶(hù)滿(mǎn)意的工業(yè)型材。

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從工業(yè)鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)者方面來(lái)看

擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)是首要考慮的問(wèn)題。設(shè)汁出來(lái)的模具用于哪種類(lèi)型的擠壓機(jī)上生產(chǎn)，這種型材在該擠壓機(jī)上能否進(jìn)行擠壓，這種擠壓機(jī)能否擠壓出所要求的壓出長(zhǎng)度，制品所要求的形狀、尺寸和位置公差能否達(dá)到要求，擠壓產(chǎn)品的材料、結(jié)構(gòu)和外形尺寸，?？讛?shù)目、模孔尺寸、舌型比和擠壓比，以及在擠壓的時(shí)候所受到的各種應(yīng)力、應(yīng)變等，那是設(shè)計(jì)者所要考慮的問(wèn)題。

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從模具制造者的角度來(lái)看

模于的尺寸和加I：精度、工作帶的加工精度及表面粗糙度，這些都是首要考慮的問(wèn)題。這些要求能否達(dá)到，將直接影響模具的質(zhì)量，也就是說(shuō)將直接影響所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量。還有就是模子的強(qiáng)度問(wèn)題，即在加工的時(shí)候進(jìn)行的熱處理、表面診碳、脫碳以及表面硬度的變化情況。

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從擠壓生產(chǎn)者的角度來(lái)考慮

從擠壓生產(chǎn)者的角度來(lái)考慮，工業(yè)鋁型材模具的裝配及支承情況，鑄墊、模具和擠壓簡(jiǎn)的加熱溫度，擠壓速度和工藝潤(rùn)滑情況，研壓機(jī)的控制和調(diào)節(jié)等，都是擠壓生產(chǎn)者所必須要考慮的問(wèn)題。

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從大型工業(yè)鋁型材擠壓模具相比來(lái)看

大型鋁合金擠壓模具同中小型鋁合金擠壓模具相比，其設(shè)計(jì)和加工的難度都大大增加。模具材料的選用、數(shù)控加工過(guò)程以及熱處理工藝、修模等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的技術(shù)要求。在生產(chǎn)實(shí)踐中必須不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，更新設(shè)計(jì)理念，非標(biāo)裝配線鋁型材，不斷探索新型的模具結(jié)構(gòu)，采用新技術(shù)和新工藝，降低模具制作成本，提高模具使用壽命。

鋁棒裝爐

一定要根據(jù)生產(chǎn)排單要求和模具實(shí)際情況，加裝長(zhǎng)度合適、材質(zhì)正確、表面光滑無(wú)凹槽、品質(zhì)（結(jié)晶、成份、致密度、無(wú)過(guò)燒）保證的鋁棒。并注意不同鋁棒的識(shí)別、間隔。注意裝爐位置及鏈條寬度，注意相互緊靠不松動(dòng)（用角鐵阻制，不釆用高溫易軟化的鋁材）防止塞爐，注意搬運(yùn)裝爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)鋁棒不松動(dòng)及掉落，防止人身傷害及設(shè)備事故。經(jīng)常檢查鏈條，銷(xiāo)釘，轉(zhuǎn)輪，漲力柱等設(shè)備牢固情況。經(jīng)常檢測(cè)鋁棒實(shí)際溫度，儀表數(shù)值的數(shù)據(jù)（不超560度），停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)要適當(dāng)降溫（520度以下），經(jīng)常檢查噴火運(yùn)轉(zhuǎn)，循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻水（水泵）等設(shè)備是否完好。

2操作擠壓機(jī)

擠壓機(jī)操作手在正式操作定要注意以下事項(xiàng)，以確保生產(chǎn)的正常，安全及連續(xù)性。

（一）檢查設(shè)備是否正常，機(jī)器各運(yùn)作件是否在原位，滑板的潤(rùn)滑情況，感應(yīng)裝置行程開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作，緊固件（鏍絲）等是否松動(dòng)，循環(huán)冷卻水是否開(kāi)啟，油位是否夠，油溫是否正常，油泵有無(wú)異聲，工進(jìn)速度是否正常，動(dòng)作轉(zhuǎn)換是否正常。

（二）檢查棒爐情況（參照條），檢查擠壓中心線，檢查擠壓筒的加熱情況，加熱儀表波動(dòng)情況。牽引機(jī)，料床，后部設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。各種操作工裝具維修五金工具（模，墊，壓餅，壓板，夾子，榔頭，鉗子，板手，起子，鏍絲刀，撬棍，隔熱毛條，形工具等）是否在工作現(xiàn)場(chǎng)固定位置，行車(chē)，模具加熱爐是否正常。各種淬火冷卻風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。各種測(cè)量工具是否完備正確。

（三）現(xiàn)場(chǎng)是否有無(wú)關(guān)閑雜人員，是否有維修保養(yǎng)人員，是否有參觀考察人員，是否有新進(jìn)學(xué)習(xí)人員，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況以安全一為原則分別對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行勸阻，詢(xún)問(wèn)，提示，預(yù)防，解說(shuō)，培訓(xùn)，指導(dǎo)，等，對(duì)無(wú)作陪的外來(lái)人員必要時(shí)作好保密工作。統(tǒng)籌按排生產(chǎn)，班組人員，注意各工序間的連接有序。

（四）了解生產(chǎn)內(nèi)容，生產(chǎn)要求，生產(chǎn)順序，生產(chǎn)時(shí)作好相應(yīng)的真實(shí)數(shù)據(jù)記錄，字跡條理清晰，標(biāo)淸生產(chǎn)日期，做到可核查，可追溯，可借鑒，可引用。對(duì)生產(chǎn)型材的圖紙，表單，資料，文件等要預(yù)先準(zhǔn)備并熟知于胸。

3鋁型材拉伸

（一）在冷卻床上的鋁型材在取料和移動(dòng)及拉伸過(guò)程中不得相互碰擦，拉扯，重疊，擁擠，纏繞在一起，應(yīng)相互間預(yù)留一定的間隔。對(duì)易彎曲，出料長(zhǎng)短的型材要及時(shí)處理，必要時(shí)作好相互間的保護(hù)處理。

（二）型材拉伸一定要在型材冷卻到50度以下（裸手能緊握）方可移到拉伸架上進(jìn)行拉伸工作，溫度過(guò)高即拉伸既會(huì)人體，燙壞毛條，更因?yàn)椴荒芡耆筒膬?nèi)應(yīng)力而在時(shí)效前后出現(xiàn)彎曲，扭擰，性能不良等絕廢品。

（三）因毛條有阻熱散發(fā)作用，裝飾表面要求高的型材一定要多上下前后翻轉(zhuǎn)，以利散熱均勻，減少因散熱不均結(jié)晶度不一從而產(chǎn)生的橫向亮斑缺陷，特別是大寬面，壁偏厚型材更要注意。

（四）注意寬厚比高的，懸壁長(zhǎng)的，弧度大的，壁厚大小懸殊的，形狀怪異等型材的小腳，薄齒，長(zhǎng)腿，圓弧面，傾斜面，開(kāi)口，角度等的受力情況，防止型材局部或點(diǎn)狀尺寸變形，扭擰，螺旋等缺陷發(fā)生。

（五）拉伸量的控制在1%左右，例如25M的型材拉伸量應(yīng)在把該型材拉直后再拉伸25CM左右，但能超過(guò)2%。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)型材出料實(shí)際情況和各種具體要求（開(kāi)口尺寸，表面質(zhì)量，外形尺寸，內(nèi)徑尺寸，壁厚大小，延伸率等）加以調(diào)整，在相互矛盾的技術(shù)要求中尋求能同時(shí)滿(mǎn)足各種具體要求的拉伸量。拉伸量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生頭中尾尺寸偏差，表面水紋狀麻花（魚(yú)鱗）痕，延伸率低，硬度偏高發(fā)脆（塑性低）。過(guò)低的拉伸量會(huì)使型材抗壓強(qiáng)度及硬度偏低，甚至?xí)r效（淬火）也無(wú)法提升硬度，型材易弧形彎曲（俗稱(chēng)大刀彎）。

（六）為控制拉伸變形量和更好的控制整條型材的尺寸變化，要采用合適的夾墊和合適的方式方法。特別是開(kāi)口料，圓弧料，懸臂料，以及彎曲形狀的型材更要注意拉伸夾墊的合理有效使用。必要時(shí)拉伸型材中間要有人控持扶正或塞墊以確保頭中尾各段之間的垃伸尺寸符合型材要求。

鋁材常見(jiàn)的化學(xué)處理有鉻化，噴漆， 電鍍，陽(yáng)極氧化，電泳等工藝。其中機(jī)械處理有拉絲，拋光，噴吵，打磨等工藝。

節(jié) 鉻化

鉻化會(huì)便產(chǎn)品表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，膜層厚度在 0.5-4um，這層轉(zhuǎn)化膜吸附性好，主要作為涂裝底層。外觀有金黃色，鋁本色，綠色等。這種轉(zhuǎn)化膜導(dǎo)電性能好，是電子產(chǎn)品的好選項(xiàng)，如手機(jī)電池內(nèi)導(dǎo)電條，磁電設(shè)備等。該膜層適合所有鋁及鋁合金產(chǎn)品。但該轉(zhuǎn)化膜質(zhì)軟，不耐磨，因此不利于做產(chǎn)品外部件利用。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫(kù)

鉻化適合于鋁及鋁合金，鎂及鎂合金產(chǎn)品。

品質(zhì)要求：

1）顏色均勻，膜層細(xì)致，不可有碰傷，刮傷，用手觸摸，不能有粗糙，掉灰等現(xiàn)象。

2 ）膜層厚度0.3-4um 。

第二節(jié)，陽(yáng)極氧化

陽(yáng)極氧化:可以使產(chǎn)品表面形成一層均勻，致密的氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種膜能使產(chǎn)品的表面硬度達(dá)到(200-300HV)，如果特種產(chǎn)品可以做硬質(zhì)陽(yáng)極氧化，產(chǎn)品表面硬度可達(dá) 400-1200HV，因而硬質(zhì)陽(yáng)極氧化是油缸，傳動(dòng)，不可缺的表面處理工藝。

另外這種產(chǎn)品耐磨性非常好，可做航空，航天相關(guān)產(chǎn)品的必用工藝。陽(yáng)極氧化和硬質(zhì)陽(yáng)極氧化不同之處:陽(yáng)極氧化可以著色，裝飾性比硬質(zhì)氧化要好的多。施工要點(diǎn):陽(yáng)極氧化對(duì)材質(zhì)要求很?chē)?yán)格，不同的材質(zhì)表面有不同的裝飾效果，常用的材質(zhì)有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相對(duì)效果要差一些， 由于材質(zhì)中CU 的含量不同，因此7075 硬質(zhì)氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但普通陽(yáng)極氧化6061，6063，7075 沒(méi)多大的差別，但2024 就容易出現(xiàn)很多金斑。

一，常見(jiàn)工藝

常見(jiàn)的陽(yáng)極氧化工藝有拉絲霧面本色，拉絲亮面本色，拉絲亮面染色，霧面拉絲染色(可染成任何色系)。拋光亮面本色，拋光霧面本色，拋光亮面染色，拋光霧面染色。噴吵亮面本色，噴吵霧面本色，噴沙染色。 以上鍍種均可用在燈飾器材上。

二，陽(yáng)極氧化工藝流程

除油—>堿蝕—>化拋—>中和—>黎地—>中和

陽(yáng)極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘干

三，常見(jiàn)品質(zhì)異常判斷

A 表面出現(xiàn)花斑。這種異常一般是由于金屬調(diào)質(zhì)不好或材質(zhì)本身太差所至，處理辦法，重新熱處理。或更換材質(zhì)。

B 表面出現(xiàn)彩虹色。這種異常一般陽(yáng)極作業(yè)失誤所致。，上掛時(shí)松動(dòng)，造成產(chǎn)品導(dǎo)電不良。，處理辦法，退電重新陽(yáng)極處理。

C，表面碰傷，刮傷嚴(yán)重。這種異常一般是由于運(yùn)輸或加工過(guò)程中，作業(yè)大意所致，處理辦法，退電，打磨再電。

D，染色時(shí)表面出現(xiàn)白點(diǎn)。，這種異常一般是由于陽(yáng)極作業(yè)時(shí)，水中有油，或其它雜質(zhì)所致。

四，品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以上，封孔實(shí)驗(yàn)色變率小于5%

2 ） 鹽霧實(shí)驗(yàn)在36 小時(shí)以上，且能達(dá)到9 級(jí)以上CNS 標(biāo)準(zhǔn)

3 ） 外觀不能有碰傷，刮傷，彩云等現(xiàn)象。表面不能有掛點(diǎn)，發(fā)黃等不良現(xiàn)象

四，壓鑄鋁，如A380，A365，A382 等均不能做陽(yáng)極氧化