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6063铝合金平开门型材快速挤压工艺的应用

发布时间:2019-01-22 08:19:53 点击量:362


1 前语

  
  6063铝合金平开门型材是应用较广、用量较多的一种铝合金平开门型材,被广泛应用于揉捏建筑型材工业型材。目前我国铝合金平开门型材热变形揉捏工艺已逐步趋近老练,但与国外发达国家比较仍然存在很大距离。
  
  随着资料加工向高速、节能、接连化方向开展,近年来很多铝合金平开门型材揉捏出产厂家都期望选用低温快速揉捏新技能。通常6063铝合金的揉捏速度实心型材在15m/min-50m/min之间,空心型材在10m/min-35m/min之间,快速揉捏是指揉捏制品从模孔流出的速度在60m/min以上。
  
  铝合金平开门型材速度过快制品外表会呈现麻点、裂纹等的倾向,增加了金属变形的不均匀性,怎么才干完成快速揉捏的一起又确保制品质量呢?
  
  2 完成快速揉捏的条件
  
  2。1 快速揉捏模具的规划
  
  和一般铝合金平开门型材揉捏模具比较,快速揉捏要求模具分流孔大,即确保供料量足够;上模薄,即送料行程减短;模具作业带短,即铝与模具的阻力减小;随揉捏进程的完成,变形区温度升高,而揉捏速度越快,变形区温度升高得也越快,所以模具应该带有模具冷却体系,以确保揉捏模具温度稳定,低温高速,完成快速揉捏的一起也确保了模具的寿数和型材质量。另外,快速揉捏模具资料功能要好。
  
  2.2 铝合金平开门型材铝合金铝棒的要求
  
  铝合金平开门型材对于快速揉捏,铝棒的要求要高于一般揉捏,铝棒必须部均质,铝棒中不允许有油污、夹杂。合金的均质处理能行进揉捏速度,同未均匀化处理的铸锭比较,大约可使揉捏力下降6%-15%。对均热后快冷的铸锭,Mg2Si几乎能悉数固溶于基体,过剩的Si也将固溶或以弥散分出的细小质点存在。
  
  这样的铸锭能够在较低温度下快速揉捏,并取得优秀的力学功能和外表光亮度。镁一般操控在0.5%左右,Mg2Si总量操控在0.82%左右。当硅过剩0.01%时合金的力学功能σb约为218Mpa,已大大超越国家标准功能,并过剩硅从0.01%行进到0.13%,σb可行进到250Mpa,即行进14.6%。
  
  铝合金平开门型材要构成必定量的Mg2Si,必须首要考虑到Fe与Mn等杂质含量造成的硅丢失,即要确保有必定量的过剩硅。为了使6063合金中的镁充沛与硅匹配,实践配料时,必须有意识地使Mg:Si<1.73。镁的过剩不仅削弱强化作用,并且又增加了产品本钱。
  
  2.3 铝合金平开门型材揉捏设备的要求
  
  铝合金平开门型材揉捏机必须具有等速揉捏和等压揉捏的操控体系。近代技能的行进,揉捏速度能够完成程序操控或模拟程序操控,一起也开展了等温揉捏工艺和CADEX等新技能。
  
  经过铝合金平开门型材自动调节揉捏速度来使变形区的温度坚持在某一稳定规模内,可到达快速揉捏而不发生裂纹的意图,而随揉捏的进行,没有等温揉捏的操控体系,高速揉捏会使揉捏实践温度大幅度增长,也就是说,没有等速揉捏和等温揉捏的操控体系,制品的出料速度不一致,揉捏制品外表会呈现波纹乃至裂纹的揉捏缺点,从而无法完成快速揉捏。
  
  2.4 铝合金平开门型材出料方法的要求
  
  铝合金平开门型材制品从模具出料口流出后,为确保其能沿揉捏中心线的纵向平衡而快速地行进,必须有牵引机牵引,较好是双牵引。没有牵引机牵引,快速流出的制品制品外表可能呈现类似于水波纹的缺点,或者会使制品部分弯折,乃至出料受阻。
  
  3 铝合金平开门型材快速揉捏工艺
  
  铝合金平开门型材快速揉捏的揉捏速度一般可行进至一般揉捏揉捏速度的2-4倍,我公司经过一年多的努力,现在有少数模具揉捏速度已到达60m/min以上,完成快速揉捏。与一般揉捏比较,快速揉捏的工艺要求愈加严厉。
  
  3.1铝合金平开门型材 铝棒、模具、揉捏筒的加温
  
  铝合金平开门型材为了行进出产功率,在工艺上能够采取很多措施。选用感应加热,沿铸锭长度方向上存在着温度梯度40-60℃(梯度加热),揉捏时高温端朝揉捏模,低温端朝揉捏垫,以平衡一部分变形热。
  
  铝合金平开门型材对揉捏出产来说,揉捏温度是较根本的且较要害的工艺要素。揉捏温度对产品质量、出产功率、模具寿数、能量消耗等都发生很大影响。揉捏较重要的问题是金属温度的操控,从铝棒开端加热到揉捏型材的淬火都要确保可溶解的相安排不从固溶中分出或呈现小颗粒的弥散分出。
  
  6063铝合金平开门型材合金铝棒加热温度一般都设定在Mg2Si分出的温度规模内,加热的时刻对Mg2Si的分出有重要的影响,选用快速加热能够大大削减可能分出的时刻。铝棒加热温度一般平模设置为430-460℃,分流模设置为440-470℃,完成低温快速揉捏。
  
  铝合金平开门型材模具加热炉定温:平模定温450-480℃;分流模460-495℃;平模和分流模混合加热定温460-495℃。
  
  铝合金平开门型材加热温度比铝棒温度低50℃左右,加热时逐步升到指定温度,使各部分温度均匀,揉捏筒加热器内侧温度操控在380-420℃。外侧温度比内侧温度高,温差操控在50℃以内。
  
  3.2 铝合金平开门型材快速揉捏进程工艺操控
  
  低温快速揉捏时指揉捏温度低于450℃,而出料速度高于60m/min,即在确保型材出料口温度到达直接风冷淬火温度的条件下,尽量下降铝棒加热温度,经过行进揉捏速度,使制品温度升高来补偿,以到达低温快速揉捏的意图,这样既行进了出产功率,又节省了动力。
  
  同一般揉捏方法比较,低温快速揉捏法具有其杰出的有点:由于揉捏时温度低,坯料加热时刻相应缩短,一起变形速度快,坯料变形时刻短,既节省能耗,又大大行进了出产功率。
  
  棒长操控:选用长棒热剪,依据出产订单要求尽量加长铝棒的热剪长度,可在必定程度上行进揉捏功率、行进成品率和节省本钱。快速揉捏用铝棒不允许有接棒,因为在铝棒接口处杂质元素和夹杂物等散布会集,制品外表质量会有缺点;并且应力也散布会集,对快速揉捏金属流动制品成型晦气。
  
  主体系压力的操控:体系压力过大会导致制品与模具之间的摩擦力增大,影响制品外表质量,严重时乃至损坏模具作业带。主体系压力一般要求≤21MPa。
  
  铝合金平开门型材出料方法的操控:选用双牵引机将揉捏制品从出料口拉出,以确保制品出料能沿揉捏中心线的纵向平衡而快速地行进,利用牵引力与揉捏速度同步确保牵引机速度与揉捏速度一致,型材出模孔后,一般皆用牵引机牵引。牵引机作业时在给揉捏制品以必定的牵引张力,一起与制品流出速度同步移动。
  
  铝合金平开门型材运用牵引机的意图在于减轻多线揉捏时长短不齐和抹伤,一起也可防止型材出模孔后扭拧、曲折,给张力矫直带来麻烦。张力矫直除了能够使制品消除纵向形状不整外,还能够削减其残余应力,提高强度特性并能坚持其杰出的外表。
  
  温度操控:6063铝合金平开门型材机上淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出模孔后经快速冷却到室温而被保留下来,冷却速度常和强化相含量成正比。6063合金可强化的较小的冷却速度为38℃/分。
  
  依据现场检测,当挤速超越60m/min时,铝棒经揉捏后在出料口温度可行进70℃以上。在揉捏进程中,模具温度都升高,当模具超温时,模具退火,揉捏模具容易变形,乃至影响模具的运用寿数,制品出料也不稳定。快速揉捏进程中,模具升温必然比一般揉捏模具升温速度要快,所以模具应该带有模具冷却体系,以确保揉捏模具温度稳定。
  
  铝合金平开门型材近年来在国外用氮气或液氮冷却模具(揉捏模)以增加揉捏速度,行进模具寿数和改善型材外表质量。在揉捏进程中将氮气引到揉捏模出口处放出,能够使被冷却的制品急速收缩,冷却揉捏模和变形区金属,使变形热被带走,一起模子出口处被氮的气氛所操控,削减了铝的氧化氧化铝的粘接和堆积,所以氮气的冷却行进了制品的外表质量,可大大的行进揉捏速度。
  
  是较近开展的一种揉捏新工艺,它揉捏进程中的揉捏温度、揉捏速度和揉捏力构成一个闭环体系,以较大限度地行进揉捏速度和出产功率,一起确保较优秀的功能。也可选用水冷模揉捏,即在模子后端通水强制冷却,试验证明能够行进揉捏速度30%-50%。
  
  铝合金平开门型材速度操控:揉捏速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶进程、制品力学功能及制品外表质量均有重要影响。模具刚上机时,揉捏速度设置不宜太快,等制品出料顺利之后再慢慢加大揉捏速度,较终到达快速揉捏。
  
  4、结束语
  

  铝合金平开门型材快速揉捏是今后揉捏的大趋势,只要完成快速揉捏,行进产能、行进出产功率、下降能耗和节省本钱,才干在行业中立于不败之地。本文只介绍了完成快速揉捏的考虑方向与思路,具体的工艺规模在经阁公司是行之有效的,不同的设备、不同的操作人员、不同的地域等可能工艺规模会稍有改变,需要在不断的出产测验中去改善工艺,较终完成快速揉捏。

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