某铝合金类零件的加工工艺分析

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铝合金结构件加工变形分析与控制

铝合金结构件加工变形分析与控制

铝合金结构件加工变形分析与控制发布时间:2022-05-27T07:11:34.645Z 来源:《中国科技信息》2022年2月第3期作者:莫红楼、饶庆东、黄正学、邓松云[导读] 材料成型及控制工程是近年发展起来的新型行业莫红楼、饶庆东、黄正学、邓松云(广西南南铝加工有限公司,广西铝合金材料与加工重点实验室,广西南宁 530031)摘要:材料成型及控制工程是近年发展起来的新型行业,它的出现推动了工程生产与机械品生产行业的高速发展。

材料成型与控制工程的质量会直接影响机械制造的控制水平与质量,因此,对材料成型与控制工程中的铝合金加工技术进行研究分析就显得尤为重要。

传统的铝合金的加工方式、加工技术等比较陈旧落后,加工中需要投入大量的铝合金,但是出来的成品数量并不多,同时加工效率低下,加工出来的铝合金成品精准度不高,加工质量不能满足很好的满足生产需求,这些问题直接影响了工业、制造业的发展。

为了提高铝合金的加工水平与加工质量,就需要重视材料成型与控制工程,根据铝合金的不同属性选择合适的加工技术,严格控制加工中的各项细节,确保加工出来的铝合金成品满足不同行业的生产需求。

关键词:铝合金;热处理;变形;控制策略引言随着工业生产快速的发展下,工业产品质量的变化随着增加,对于金属产品而言,加工制作方面的要求也越来越严格,为了能保证在金属产品加工制作的过程中,能够有效控制张力的问题,要根据产品的质量标准进行加工张力控制,从而才能实现张力的控制效果。

1材料成型与控制工程阐述目前,材料成型与控制工程广泛应用在工业、机械制造业等各个行业中,它具有重要的应用价值,大大提升了金属产品的生产效率与生产质量,为其他行业的生产建设提供了良好的基础。

进行铝合金加工时,首先需要详细了解铝合金的基本成分、特征、使用性能等,再结合材料成型与控制工程的相关理论知识,制定科学合理的设计方案,同时需要根据铝合金的具体情况选择合适的加工机械设备与加工技术,然后就可以进行加工生产,加工过程中也需要关注金属的加工流程,注意观察加工细节,避免加工中出现技术问题,必要情况下,可以对加工工艺与控制技术进行适当的调整,提高铝合金的成品质量与使用性能,确保金属成品符合相关规定要求与生产需求,减少企业的经济损失。

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺铝合金加工工艺:1、铣削加工:铣削加工是利用机床上安装的刀具削减铝材表面的工艺,它包括立铣、侧铣、表面铣、槽铣等。

可以对材料做出定位精度高的平面、孔和槽,可以进行沉陷型零件的加工,也可以按照图纸要求使零件规格紧凑,加工效率高、精度高、表面光洁度好。

2、数控攻牙:数控攻牙是一种用于机械装配过程中螺纹用齿丝或牙形螺母的精密攻牙加工工艺。

2.1、数控攻牙:数控攻牙是一种具有一定容差范围的攻牙加工,可以用于各种铝合金零件,以确保零件的装配及使用的正确性,改善了零件的可靠性和使用寿命。

2.2、冷冲压成型:冷冲压成型是把金属在低温下,利用模具的受力形状和它们之间的摩擦,把金属齿轮状件加工到模具形状,可以用于加工各种复杂形状的铝合金零件,可以有效提高零件的加工精度,减少加工周期,并具有成型速度快的特点。

3、冲孔加工:冲孔加工是一种加工精密孔的工艺,用于多种零件模具或机械零件,可以进行各种方孔、圆孔、排列孔等复杂形状的冲孔加工,比直接用切削加工孔的质量更高,精度也更高。

4、冲切加工:冲切加工是指利用压床和冲程机等特种冲击机械,将铝合金材料用强力冲击挤出成品零件的工艺,可以进行多次冲压,以最小的浪费来实现低成本的加工,冲击力和冲击频率高,加工精度高。

5、钻削/纵鑽/倒角加工:钻削/纵鑽/倒角加工是一种利用机械工具将高硬度物质在精度高的条件下实现孔、槽、倒角等加工的技术,特别适用于在铝合金材料上进行精密精细加工,它能满足零件加工外形尺寸及表面精度要求。

6、火花机:火花机加工是通过火花机把磁通传输到执行机构上,然后发射出火花,利用火花能量有效地把铝合金材料切割、修整,可以较快地实现型形和尺寸的精确加工,表面光洁度好,加工效率高,精度能满足高度要求。

7、冲压:冲压是把金属在低温下,利用模具的受力形状、把金属齿轮状件加工到模具形状的工艺,适用于各种铝合金材料,可以实现高效率的操作,模具制作精度高,产品尺寸、形状精度高,能够满足高准确度要求。

铝铸件工艺

铝铸件工艺

铝铸件工艺一、引言铝铸件是指采用铝合金作为原料,通过铸造工艺制造而成的零件或构件。

铝铸件具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点,广泛应用于航空、汽车、机械等领域。

本文将介绍铝铸件的工艺流程和主要工艺特点。

二、铝铸件的工艺流程1. 模具设计与制造:首先根据零件的形状、尺寸和要求,设计出相应的模具。

然后根据模具设计图纸制造模具,包括模具芯、型腔等部分。

2. 铝合金熔炼:选用适当的铝合金材料,通过高温熔炼使其变成液态。

在熔炼过程中,需要对铝合金进行精确的配料和熔炼控制,以确保合金成分的准确性和均匀性。

3. 铸造过程:将熔融的铝合金倒入模具中,经过凝固和冷却过程,使铝液逐渐凝固成型。

铸造过程中需要控制好铸造温度、冷却速度和液态金属的充填等因素,以确保铸件的质量。

4. 清理与去毛刺:铸件冷却后,需要对其进行去除毛刺、修整、清理等工艺处理。

通过去毛刺可以提高铸件的表面光洁度和精度。

5. 热处理:对一些特殊要求的铝铸件,需要进行热处理以改变其组织和性能。

常见的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。

6. 机械加工:对于需要进行精密加工的铝铸件,如钻孔、铣削、车削等,需要进行相应的机械加工工艺。

7. 表面处理:根据产品要求和应用领域的不同,可以对铝铸件进行表面处理,如喷涂、阳极氧化、电镀等,以提高其防腐蚀性和美观度。

8. 检测与质量控制:通过各种检测方法对铝铸件进行质量检验,包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。

确保铝铸件符合设计要求和使用要求。

三、铝铸件工艺的特点1. 模具成本低:与其他铸造工艺相比,铝铸件的模具成本较低,制造周期较短,能够快速满足不同产品的需求。

2. 产品形状复杂:铝铸件工艺适用于各种复杂形状的产品制造,可以生产出具有复杂内部结构和外观形状的零件。

3. 高材料利用率:铝铸件工艺具有较高的材料利用率,废料少,可以有效降低成本。

4. 材料性能优良:铝铸件具有优良的物理性能和机械性能,强度高、刚性好、耐腐蚀性强。

铣削铝合金加工工艺

铣削铝合金加工工艺

铣削铝合金加工工艺1. 概述铝合金是一种常用的轻质高强度材料,被广泛应用在航空、汽车、电子等行业中。

铣削是一种常见的加工方法,可用于铝合金零部件的加工和制造。

2. 铣削工艺的选择在铣削铝合金时,需要根据工件的形状、尺寸和要求选择合适的铣削工艺。

以下是一些常用的铣削工艺:2.1 平面铣削平面铣削适用于铝合金表面的平面加工和修整。

可使用平铣刀或立铣刀进行铣削操作。

此工艺可以达到较高的加工精度和平面度。

2.2 端铣削端铣削适用于铝合金的边缘加工和倒角。

用端铣刀进行削除材料,可以获得整齐的边缘,并消除可能的锋利边缘。

2.3 深孔铣削深孔铣削适用于铝合金工件的孔内加工。

使用长刀具,沿孔的轴线进行铣削操作。

这种工艺可以获得较深的孔内加工效果。

2.4 铣削槽加工铣削槽加工适用于铝合金工件上的槽加工。

使用槽铣刀进行切割,可以制造出各种形状和尺寸的槽。

此工艺常用于制造槽轨等零部件。

3. 加工参数调整在铣削铝合金时,需要根据具体工件和工艺要求进行加工参数的调整。

以下是一些常见的加工参数:3.1 切削速度切削速度是指刀具切削工件时的线速度。

在铝合金加工中,通常选择较高的切削速度以提高生产效率。

3.2 进给速度进给速度是指刀具在单位时间内移动的距离。

在铝合金加工中,适当的进给速度可以保证加工表面光滑,并减少刀具磨损。

3.3 切削深度切削深度是指每次刀具进入工件的深度。

在铝合金加工中,一般选择较小的切削深度以减少切削力和切削温度。

3.4 刀具选择针对不同的铝合金材料和加工工艺,选择合适的刀具是非常重要的。

常见的铣削刀具包括平铣刀、立铣刀、端铣刀和槽铣刀等。

4. 加工质量控制在铣削铝合金加工过程中,需要进行质量控制以确保加工零部件的质量。

以下是一些常用的质量控制措施:4.1 尺寸测量通过合适的测量工具,对加工零部件的尺寸进行测量和验证。

确保加工尺寸符合设计要求。

4.2 表面质量检查检查加工零部件的表面质量,包括表面粗糙度和平整度。

加工工艺研究报告范文

加工工艺研究报告范文

加工工艺研究报告范文加工工艺研究报告一、引言加工工艺是指将原材料经过一系列的工艺操作和改造,使其具备一定的形状、尺寸和性能要求的过程。

它在现代工业生产中起着非常重要的作用。

本报告旨在对某种特定材料的加工工艺进行研究,为实际生产提供参考和指导。

二、材料概述本次研究的材料为铝合金,铝合金具有重量轻、耐腐蚀、导热性好等优点,在航空航天、汽车制造等领域有广泛应用。

三、加工工艺分析1.原材料准备:选用优质的铝合金材料作为原材料,确保其物理和化学性能符合要求。

2.切削加工:对铝合金进行切削加工,包括车削、铣削、钻削等操作,确保零件的精度和表面质量。

3.热处理:铝合金材料经过热处理后,可以提高其强度和硬度。

4.表面处理:将加工完成的零件进行表面处理,如喷涂、镀铬等,以提高其耐腐蚀性和美观度。

5.装配:按照设计要求,将不同的零件进行装配,形成最终的产品。

四、加工工艺改进及优化措施1.选用合适的切削工具和切削参数,合理控制切削速度、进给速度和切削深度,以提高加工效率和质量。

2.加工时避免过大的切削力和振动,采取合适的刀具路径和切削方式,以保证零件加工精度。

3.合理选择热处理工艺和参数,如淬火、回火等,以提高材料的机械性能。

4.加强对表面处理工艺的研究,如选择合适的喷涂材料和涂层厚度,以提高零件的耐腐蚀性和装饰性。

5.加强装配工艺的控制,如采用合适的装配工具和方法,进行必要的测试和调整,以确保产品的质量和性能。

五、结论通过对铝合金的加工工艺进行研究,可以提高产品的加工效率和质量,并且还可以开发出更加先进和创新的加工工艺。

同时,本报告也提出了一些改进和优化措施,以指导实际生产中的工艺操作。

希望本报告的研究和建议能够为相关领域的工艺改进提供参考和借鉴。

铝合金零件加工工艺

铝合金零件加工工艺
铝合金零件通常采用低温退火的热处理方式。低温退火热处理的温度一般在170~190摄氏度之间,低于再结晶的温度才不会影响零件的强度和硬度;低温退火热处理能够通过适当保温时间达到要求的去应力效果,但是低温退货热处理智能够去除大部分零件的应力,没办法百分百去除,剩余的应力对零件加工变形的影响力比较小。
铝合金零件加工工艺
铝合金零件加工工艺流程可以将粗、精加工分开,粗加工完成后,对零件进行热处理,将零件的切削应力和残余应力充分释放,再进行精加工,零件的加工质量会得到很大程度的提高,实行粗、精加工分开有以下几方面优点:
(1)能够减小残余应力对加工变形的影响。粗加工完成后,建议采用热处理将零件粗加工产生的应力去除,这样可以减小应力对精加工质量的影响。
(2)提高加工精度和表面质量。粗、精加工分开后,精加工只是加工较小的余量,产生的加工应力和变形较小,能较大程度提高零件的质量。
(3)提高生产效率。由于粗加工只是去除多余的材料,为精加工留足够的余量,所以不过多考虑尺寸和公差,有效发挥不同型号机床的性能,提高切削效率。
铝合金零件经过切削加工之后,加工表内的金属组织结构会发生很大变化,再加上切削运动的影响,会导致较大的残余应力,为了减小零件的变形,需要将材料的残余应力充分释放。

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺铝合金是一种较常见的金属材料,它的使用范围广泛,用于制造汽车零部件、航空航天装置、家用电器和家具、五金工具、贵重金属精品等,具有良好的机械加工性能和耐腐蚀性,适合制作成型零件和制造复杂部件。

为了能够将铝合金加工成需要的部件,必须使用科学、合理的加工工艺。

铝合金加工工艺主要包括金属切削加工工艺、焊接加工工艺、冲压模具加工工艺、铸造加工工艺和热处理工艺等。

首先,是金属切削加工。

金属切削是主要的加工形式之一,也是铝合金加工的最常见工艺。

金属切削加工通常是指发动机、锯床、攻牙机等机床上使用来切割硬金属工件的加工工艺。

由于金属切削加工可以实现机械精度高、加工精度高、复杂结构部件的生产,也是铝合金加工的常用工艺之一。

其次是焊接加工。

焊接是将两片相同或不同金属通过熔融连接的工艺,主要由焊接清洗、焊接接头、焊接和热处理等几个步骤组成。

其中,焊接用于铝合金的自熔锡、钎焊、电弧焊和气保焊,熔化温度较高,可以较好地处理铝合金的焊接。

还有,冲压模具加工。

冲压模具加工的特点是加工件的加工精度高、成本低,适合于实现一次成型。

主要是模具冲压、冷弯冲压、热压、挤压成型等多种工艺。

冲压模具工艺用于铝合金制品,最大限度地满足非机械加工要求,可以制作出质量高、精度高的铝合金部件。

再有就是铸造加工工艺。

铸造加工技术是一种将金属和其他材料制成指定形状的有机过程。

它主要包括铸造材料的选择、模具的设计与制作、铸件的浇注成型、铸件的准备与热处理等几个主要环节。

铝合金的模具铸造可以制作出各种形状和尺寸的部件,是铝合金加工的主要工艺之一。

最后是热处理工艺。

铝合金是一种材料,具有良好的热处理性能,可以采用各种热处理方法,如退火、回火、正火和调质等。

热处理可以改变铝合金的性能,提高它的强度和韧性,从而使铝合金的加工性能更佳,更加稳定和耐用。

综上所述,铝合金加工工艺包括金属切削加工工艺、焊接加工工艺、冲压模具加工工艺、铸造加工工艺和热处理工艺等,它们都能够有效地根据客户需求,以其独特的优势,制造出不同尺寸和形状的铝合金部件,满足客户不断变化的要求。

铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法

铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法

铝合金薄壁件加工中变形的因素分析与控制方法一般认为,在壳体件、套筒件、环形件、盘形件、轴类件中,当零件壁厚与内径曲率半径(或轮廓尺寸)相比小于1:20时,称作为薄壁零件。

这一类零件的共同特点是受力形式复杂,刚度低,加工时极易引起误差变形或工件颤振,从而降低工件的加工精度。

薄壁零件因其制造难度极大,而成为国际上公认的复杂制造工艺问题。

一、薄壁件加工变形因素分析薄壁件由于刚度低,去除材料率大,在加工过程中容易产生变形,对装夹工艺要求高,使加工质量难以保证。

薄壁类零件在加工中引起变形的因素有很多,归纳总结有以下几个方面:1、工件材料的影响铝合金作为薄壁件最理想的结构材料,与其他金属材料相比,具有切削加工性好的特点。

但由于铝合金导热系数高、弹性模量小、屈强比大、极易产生回弹现象,大型薄壁件尤为显著。

因此,在相同载荷情况下,铝合金工件产生的变形要比钢铁材料的变形大,同时铝合金材料具有硬度小、塑性大和化学反应性高等性质,在其加工中极易产积屑瘤,从而影响工件的表面质量和尺寸精度。

2、毛坯初始残余应力的影响薄壁件加工中的变形与毛坯内部的初始残余应力有直接的关系,同时由于切削热和切削力的影响,使工件和刀具相接触处的材料产生不能回弹的塑性变形。

这种永久性的变形一旦受到力的作用就会产生残余应力,而在加工过程中,一旦破坏了毛坯的残余应力,工件内部为达到新的平衡状态而使应力重新分布,从而造成了工件的变形。

3、装夹方式的影响在加工中夹具对工件的夹、压而引起的变形直接影响着工件的表面精度,同时如果由于夹紧力的作用点选择不当而产生的附加应力,也将影响工件的加工精度。

其次,由于夹紧力与切削力产生的耦合效应,也将引起工件残余应力的重新分布,造成工件变形。

4、切削力和切削热的影响切削力是影响薄壁件变形的一个重要因素。

切削力会导致工件的回弹变形,产生不平度,当切削力达到工件材料的弹性极限会导致工件的挤压变形。

在切削加工过程中,刀具与工件之间的摩擦所作的功,材料在克服弹性、塑性变形过程中所做的功绝大部分转化为加工中的切削热,从而导致工件的各部分的温度差,使工件产生变形。

大直径薄壁铝合金零件的加工研究

大直径薄壁铝合金零件的加工研究

大直径薄壁铝合金零件的加工研究大直径薄壁铝合金零件在机械加工中由于诸多原因导致加工后零件较易变形,对具有公差严精度高等特点的航空产品在加工后不易合格。

本文系作者在经过实际加工过后,结合累积出的一些加工经验,总结出一些机械加工大直径薄壁铝合金零件的一些体会。

标签:机械加工;铝合金;变形1 铝及铝合金1.1 铝元素铝——一种金属元素,符号AI,银白色,有光泽,质地坚韧而轻,具有银白色有光泽金属,密度2.702克/立方厘米,熔点为660.37℃,沸点为2467℃。

具有良好的导热性、导电性和延展性。

化合价+3,电离能5.986电子伏特。

1.2 铝合金的特点及应用纯的铝很软,强度不大,有着良好的延展性。

在某些金属中加入少量铝,便可大大改善其性能。

在铝中加入镁,便制得铝镁合金,其硬度比纯的镁和铝都大许多,而且保留了其质轻的特点,常用于制造飞机的机身,火箭的箭体;制造门窗、美化居室环境;制造船舶等。

2 零件变形零件在机械加工中存在着各种各样的变形,其变形的产生原因亦不相同。

2.1 零件产生变形的原因在机械加工过程中,引起零件产生变形的原因大概有一下几种:2.1.1 零件结构产生变形由于在航空领域,要求大部分零件都要有质量轻的特点,故一些零件除保证该零件正常的刚性要求外,尽量保证材料少,因此,在航空零件大部分都是薄壁零件。

薄壁零件顾名思义,零件的支撑等部位相对较薄,大概在1mm-3mm左右,所以在机械加工时,容易产生强度刚性不够而导致变形,且零件直径较大,更是将零件变形扩大。

2.1.2 材质产生变形由于航空领域的特殊原因,采用轻质金属必为所有航空厂商的首选,而铝合金以其质地轻,且经过表面氧化后,化学性质温度等特点,成为航空产品材料选择的首选。

然而,铝合金大都分具有良好的延展性,故铝合金的变形在所难免。

2.1.3 切削力过大引起变形在机械加工过程中(除特种工艺外),采用刀具与零件接触,通过刀具选用较硬的材质,且较为锋利,对零件进行切削。

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析[摘要]铝合金薄壁零件应用领域较为广泛,但其自身性能较为特殊,在加工过程中需要注意工艺与方法。

基于此,本文分析了铝合金薄壁零件性能与特点,并提出提高铝合金薄壁零件机械加工质量的有效对策。

[关键词]铝合金薄壁零件;机械加工;工艺特点与其他零件相比,铝合金薄壁零件结构复杂,并且在尺寸方面要求较高,因此,在加工过程中难度较大。

为了加工出符合工艺标准的机械设备零件,需要不断提高相关加工人员的工作能力与操作水平。

一、铝合金薄壁零件的性能及工艺特点第一,铝合金材料本身具有较强的可塑性与韧性,并且其粘附性较大,容易出现切屑粘连的情况,加工人员在进行切削操作时,切屑容易粘附在刀刃上,对切削刀日后使用会造成影响。

第二,铝合金薄壁零件刚性较弱,在进行加工过程中,需要把握好对铝合金薄壁力的大小,如果加工人员用力过大,极易导致铝合金薄壁零件形状发生变化,从而达不到质量要求。

第三,线膨胀系数大,通常情况下,铝的线膨胀系数要远超于钢的线膨胀系数,因此加工人员在进行切削作业时会使温度上升,造成零件变形。

第四,铝合金材料硬度较差,在进行加工时,加工面容易出现划伤的现象。

因此,在进行铝合金薄壁零件加工时,要达到设备对零件表面粗糙度的要求,加工人员需要熟练掌握加工设备,保证操作水平。

第五,通常情况下,加工人员会应用数控机床对铝合金薄壁零件进行加工操作,但是由于有些零件厚度较薄,在操作时,要注意切削作业会产生切削力,加之薄板本身存在弹性,因此容易出现切削面震动的现象,零件的厚度尺寸是控制不了的,并且表面的粗糙程度也会有所增加。

二、薄壁零件机械加工过程及主要工艺(一)选择合适的切削刀在进行加工时,要选择合适的刀具,充分考虑刀具的形状、切削用量等特点,规划好加工任务,注意加工过程中的镜像切削力,对薄壁零件的变形情况加以重视。

切削刀具的前角要综合刀具的形状及切削变形等特点决定,如果切削前角过大,则在切削过程中摩擦力会变小,可见,在确定刀具前角大小时需要综合各项影响因素。

铝合金压铸工艺流程及压铸模具优化分析

铝合金压铸工艺流程及压铸模具优化分析

件中就会有气孔或者氧化夹杂物存在,影响压铸件质量。

②成本较高,不适合小批量生产;压铸生产中压铸机、压铸模、金属液,三要素缺一不可,其中压铸机、压铸模费用较高,不适合进行小批量生产。

③压铸合金种类有限、压铸件尺寸受限;受压铸模具使用温度的限制,目前可以用来进行压铸作业的合金主要有铝合金、锌合金、铜合金和镁合金。

另外,受压铸机和压铸模尺寸限制,无法进行大型零件的压铸。

④模具的使用寿命较短;受技术条件限制,压铸模具图1铝合金压铸生产工艺流程图1、压铸机调试2、压铸模安装4、模具预热、涂料6、合型(合模)3、涂料配制5、调整脱模剂量及喷射位置7、浇注压射8、保压9、开模(取出铸件)10、表面质量检查11、首检NG OK14、手工去取铸件毛刺12、清理(去取水口料、排渣料)13、上振机去取铸件毛刺15、铸件后加工处理17、终检(出货检验)18、包装入库、出货16、时效处理(常温放置)Internal Combustion Engine&Parts2压铸模具失效因素分析压铸模的失效形式主要有:开裂、龟裂、劈裂、磨损、冲蚀等。

导致这些现象产生的因素主要有以下几个方面:2.1模具制造材料的自身缺陷压铸模具的材料质量对压铸模具寿命的长短有很大影响,模具材料中的夹杂物是模具裂纹产生的核心,当夹杂物的尺寸超过临界尺寸后,压铸模具的疲劳强度随夹杂物颗粒尺寸的加大而降低,疲劳强度的下降幅度与夹杂物颗粒尺寸的立方成正比关系。

在压铸过程中,压铸模具在急冷急热中交替,极易产生裂纹、脆断等现象,因此,在模具用料的选择方面,应充分考虑其对冷热疲劳的抗力、冷热稳定性、韧性等因素。

2.2残余应力作用压铸模的使用条件较为恶劣,在压铸过程中,金属液进入模具型腔,受型腔内的空间限制,在型腔凹角处产生拉伸力;模具温度受金属液温度的影响逐渐升高,模具受热膨胀,模具表面产生压应力;铸件脱模后对模具进行冷处理,模具收缩,产生切向拉应力;压铸模承受模具内外各方交互应力的影响,几种力相互作用,不断积累,导致模具出现裂纹,并不断加深。

铝合金冲压工艺

铝合金冲压工艺

铝合金冲压工艺一、引言铝合金冲压工艺是一种常用于制造铝合金零件的加工方法。

铝合金因其优异的性能和轻质特性,在汽车、航空航天、电子等领域得到广泛应用。

冲压工艺是一种通过冲压机械力对铝合金板材进行塑性变形,以达到所需形状和尺寸的加工方法。

本文将介绍铝合金冲压工艺的原理、工艺流程以及工艺参数的选择。

二、铝合金冲压工艺原理铝合金冲压工艺的原理是利用冲压机械对铝合金板材施加压力,使其发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的零件。

冲压工艺可以分为单工位冲压和连续冲压两种形式。

单工位冲压是指在一次冲压过程中,通过一次冲压动作即可得到所需零件。

而连续冲压是指在一次冲压过程中,通过多次冲压动作,逐步完成零件的加工。

铝合金冲压工艺的原理是通过冲压机械对铝合金板材施加压力,使其在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的零件。

三、铝合金冲压工艺流程铝合金冲压工艺的流程包括材料准备、模具设计、冲压工艺参数选择、冲压加工、后处理等步骤。

1. 材料准备:选择适合的铝合金板材,根据零件的要求进行切割和预处理。

2. 模具设计:根据零件的形状和尺寸要求,设计相应的模具。

模具设计要考虑到材料的流动性、变形性以及模具的耐用性和易于加工性。

3. 冲压工艺参数选择:根据零件的形状、尺寸和材料的性能,选择合适的冲压速度、冲压力度、冲压次数等参数。

这些参数的选择需要兼顾产品质量和生产效率。

4. 冲压加工:将铝合金板材放入冲压机械中,根据工艺参数进行冲压加工。

冲压过程中需要保证模具的准确定位和压力的均匀施加,以避免零件的变形或损坏。

5. 后处理:对冲压后的零件进行去毛刺、清洗、抛光等处理,以提高零件的表面质量和功能性。

四、铝合金冲压工艺参数选择在铝合金冲压工艺中,冲压参数的选择对零件的质量和生产效率具有重要影响。

下面介绍几个常用的冲压参数:1. 冲压速度:冲压速度是指冲压机械对材料施加的速度。

过快的冲压速度容易引起材料的撕裂和变形,过慢的冲压速度会延长加工周期。

铝合金压铸工艺流程,铝合金压铸件的加工步骤

铝合金压铸工艺流程,铝合金压铸件的加工步骤

铝合金压铸工艺流程|铝合金压铸件的加工步骤铝合金压铸:铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等,一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。

主要的用途还是在一些器械的零件上。

铝合金压铸工艺流程:以某产品压铸模的工作过程作说明1)合模:模具合拢,等待浇注。

2)浇料:机械手或者操作工人从炉内打料浇入料筒。

3)压射:按设定的工艺参数,进行压射。

4)开模:模具打开,用斜导柱抽芯,同步抽芯。

5)抽芯:模具在抽芯装置作用下,从侧面退出,以便于顶出;如果是前(定)模抽芯,需要先抽芯再开模。

6)顶件:在推出机构作用下,顶出铸件,以便于取下。

7)取件:用手动或自动将铸件从模具上取下来;如果有扣针,要注意方向和角度,不能野蛮敲打和拉动,否则容易损坏顶针。

8)喷涂:清理干净模腔,前后模并均匀喷上脱模剂。

9)先复位机构:如果在抽芯下面有顶针的情况,需要制作拉杆等先复位机构,以保护模具。

10)再合模,重复以上过程。

铝合金压铸件的加工步骤:1、退火处理:铝合金压铸件加热到300℃上下,保温一段时刻后,随炉冷却到室温的工艺称为退火。

退火时,固溶体会呈现分化,聚集,可以去除铝合金压铸件的内应力,让铝合金压铸件的尺度保持稳固,防止变形,增强铝合金压铸件的塑性。

2、固溶处理:将铝合金压铸件加热到晶体的熔点,然后在这样的温度下持续久一点,然后冷却,让强化组元可以**地溶解,保存这个高温一直到室温,这一工序就叫做固溶处理。

固溶处理可以增强铝合金压铸件的强度和塑性,提高铝合金压铸件的抗腐蚀。

固溶处理的效果一般和固溶处理温度、固溶处理保温、冷却速度三个方面有关。

3、时效处理:把固溶处理后的铝合金压铸件加热到设定温度,持续一段后出炉,放在空气里冷却的办法叫做时效。

要是时效强化是在室温下完结的那就叫天然时效.要是时效强化是在比室温高的环境里并保温一段时刻后完结的称为人工时效。

时效处理进行着过饱和固溶体分化的自发过程,可以让合金基体的点阵降到相对安稳的状况。

关于铝合金薄壁零件机械加工环节的分析

关于铝合金薄壁零件机械加工环节的分析

身应用环节 的分析 , 要分 析其铝合金材料的韧性 、 粘附性及其相关 塑性 。 这 样 就 有利 于 我们 日常 机械 加 工 环节 的优化 。由于 其 自身 的 性质 , 切 屑 不 容易 产 生 分析 , 进 程 在切 削 过程 中出 现刀 瘤 的现 象 。 因 为其 铝 合 金薄 壁 件 自身 较 差 的 刚性 , 在 机 械 过 程 中也 容 易 出现 变 形 的 现象 。 由于铝 的线 膨胀 系数 的影 响 , 在 日常切 削 加工 环节 中 , 出现 热变 形 的 几率 是 比较大 的 。 并且 由于 铝合 金 材料 自身 的较 低 的硬 度 零 件 毛坯 质量 , 合理 安 排 粗 、 精 加 工 工 序 的 前提 下 , 注意 各 工 序 去 除 性。 在机 械 加 工过 程 中 , 也 容易 出现划 伤 的 现象 , 从 而满 足 日常工 作 干 净 毛刺 。夹 紧 时夹 压 处 加垫 油 纸 , 夹 紧力 度 适 当等 细 节 , 完 全能 够 的需 要 。加工 基 准选 择 , 粗 基 准 的 选 择尽 量 选 用光 洁 、 平整 、 面积 较 加 工 出令 人满 意 的薄壁 铝合 金 零 件 。
壁 厚 变 化较 大 的铸 造 铝 合 金 零 件 , 增加 低 温热 处 理 , 以 消 除 内应 力 , 减少 由于零 件 加 工后 应 力重 新 分布 所 引起 的 变形 。 2 . 2 在 机械 加 工过 程 中 ,促进 其 整体 加 工 环节 的优 化 是非 常 必 要 的 。通过 对 其成 型 阶段精 加 工 环 节 的优 化 , 可 以满 足 1 3常 工作 的 需 要 。这有 利 于保 证 铝 合金 零 件 成本 精 度 的有 效 控 制 , 实 现其 表 面
变形 。
2 . 3 在零 件 应 用过 程 中 , 通 过 对其 机 械 加工 规范 的遵 守 , 实 现 其 工作环节的质量效率的提升。由于铝合金薄壁零件的 自身刚度性质 的影 响 , 会 比较容 易 出现 装 夹变 形 的现 象 , 为 了满 足 日常 的 设计 需

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺

铝合金加工工艺铝合金加工工艺是指采用一系列的机械和化学方法,将金属材料塑性变形成具有一定形状、尺寸和功能要求的零件或部件。

铝合金是一种非常常见的材料,具有轻量、高强度、耐腐蚀和耐磨损等优点。

铝合金加工工艺是必不可少的。

二、铝合金加工工艺常用方法1.铣削:铣削是一种切削工艺,通过使用刀具和刀模完成加工,可以根据需要制作出有形的铝合金零件。

2.冲压:冲压加工把铝合金金属材料压缩变形,以达到特定的形状和尺寸。

3.锻造:锻造是一种比较复杂的成型工艺,通过特定的模具加工成型,用于制造重型、精密零件。

4.冷拔:冷拔是一种成型工艺,以拔出冷却后因连续冷却形成的“拔杆”的形状来精确加工复杂的金属零件。

5.焊接:焊接是一种将两种不同材料进行组合的工艺,通常用于金属结构部件的制作,如铝型材的焊接、铝合金的焊接等。

6.粉末冶金:粉末冶金是一种新型的加工工艺,通过粉末和原料的固溶,将铝合金粉末加工成有一定形状和尺寸的零件。

三、铝合金加工工艺技术发展随着科技的不断进步,铝合金加工技术也在不断发展,已经开发出多种新的加工工艺和技术,以满足更高的要求。

例如,采用数控技术实现自动加工,使加工精度和效率大大提高;应用3D打印技术可以快速、精确地制造复杂形状铝合金零件;应用光刻技术可以用于铝合金件的微加工。

四、铝合金加工工艺的注意事项1.由于铝合金比较软,易于变形,因此在加工过程中应注意避免拉伸过程中出现变形。

2.工件安装时,应使用适当的固定装置,防止出现不必要的晃动或者变形。

3.机械加工时,应及时调整刀具的刃口,以避免损伤表面。

4.在加工有锋利角的铝合金时,应注意保护好模具,避免损坏。

5.在使用有毒腐蚀性介质加工铝合金时,应注意防止飞溅和腐蚀,以免危害人体健康。

总之,铝合金加工工艺是复杂的,在加工过程中应当注意安全,并注意控制加工的精度和质量,以确保加工的零件达到设计要求。

铝合金锻造工艺流程

铝合金锻造工艺流程

铝合金锻造工艺流程铝合金锻造是一种常见的金属加工工艺,可以用于生产各种类型的铝合金零件。

下面将介绍铝合金锻造的基本工艺流程和相关要点。

一、准备工作1. 选择合适的锻造设备:根据待锻造的铝合金零件的尺寸和形状,选择适当的锻造设备,例如液压锻造机、气动锤等。

2. 准备原材料:选用合适的铝合金材料,确保其化学成分和物理性能满足要求。

二、模具准备1. 设计和制造模具:根据零件的形状和尺寸等要求,设计制造相应的模具。

模具通常由上模和下模组成,用于容纳和成型铝合金材料。

三、热处理1. 加热铝合金材料:将铝合金材料加热至适当的温度,一般为铝合金的固溶温度范围,以提高材料的塑性和可锻性。

2. 精确控制温度:根据铝合金材料的类型和要求,精确控制加热温度,并保持温度恒定。

四、锻造加工1. 将铝合金材料放入模具中:将预热的铝合金材料放入模具中,确保材料与模具表面充分接触。

2. 锤击或液压锻压:根据选择的锻造设备类型,使用相应的工艺手段对铝合金材料进行锤击或液压锻压,使其形成预定的形状和尺寸。

3. 重复锤击或液压加工:根据需要,可以重复进行多次锤击或液压加工,逐渐接近目标形状和尺寸。

五、冷却和退火1. 冷却锻造件:在锻造过程中,锻造件可能会产生较高的温度,需要将其逐渐冷却至室温,以提高材料的硬度和强度。

2. 退火处理:对于某些铝合金材料,在锻造后需要进行退火处理,以消除应力和改善材料的韧性和可加工性。

六、表面处理1. 修整和切割:将锻造好的零件进行修整和切割,以去除不必要的余料和表面不平整处,使其符合要求的形状和尺寸。

2. 清洁和除氧处理:清洁表面杂质和氧化物,可以采用化学清洗或电解清洗等方法,以便后续的加工和表面处理。

3. 表面处理:根据要求,可以进行表面处理,例如喷涂、阳极氧化、镀层等,以提高零件的耐腐蚀性和美观性。

以上就是铝合金锻造的基本工艺流程和相关要点。

铝合金锻造可以通过控制锻造工艺参数和选用合适的设备和模具,生产出各种形状和尺寸的铝合金零件,具有高强度、耐腐蚀、轻质等优点,在航空、汽车、机械制造等领域有广泛应用。

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案摘要:在货车产品制造中,常用铝合金薄板来加工各类基板、盖板、底板等零件,且零件的型号种类多。

铝合金薄板材料的铣削加工非常容易,但是解决零件加工后的变形问题是难点。

影响加工后变形的因素很多,与零件的材质、结构、加工方式等都有直接关系,导致零件加工变形的主要原因有:不恰当的夹紧力、过于集中的内应力、不合理铣削传递的应力和切削散热不充分等等。

通过在生产实践中不断探索和验证,总结了一套适合于铝合金薄板材料的零件数控铣削加工工艺方案。

关键词:铝合金薄板;零件;数控加工1 零件技术要求分析图1位货车某产品底板零件,材料为7A04,外形尺寸为505 mm×370 mm, 最厚处为10 mm, 最薄处为2 mm, 平面度要求控制在0.15 mm以内,属于典型的薄板零件。

如何控制铣削过程中和加工之后的零件变形是一个关键的问题。

图1某底板零件示意图2 减少加工变形的工艺措施2.1 减少薄板毛坯变形的措施铝合金薄板材料一般是整张规格为1 220 mm×2 440 mm的铝板,下料时绝不能用剪板机裁剪下料,这样会使毛坯边缘产生弯曲变形,产生较大应力,给零件加工变形埋下了隐患。

可以使用激光切割机、线切割机或者大型数控铣床下料,能够避免毛坯产生较大的内应力和变形。

2.2 降低零件铣削内应力的措施铣削加工时为了尽可能减少铣削应力和热量的产生,选择直径Ф6以下铣刀加工,切削转速在8 000 r/min以上,切深在 0.1 mm~0.3 mm, 切宽为刀具直径的50%。

采用高速切削的方式,这样零件在加工中变形量会大幅度地降低。

根据材料切削原理,刀具铣削过程中会产生和传递应力。

对于较大毛坯,由于切削余量大,应先粗铣去掉毛坯多余部分,给零件各尺寸均匀留下2 mm以上余量。

零件粗铣完成后应进行时效去应力处理,可选用自然时效、热处理时效和振动时效三种方法进行时效处理。

采用自然时效时将零件水平放置48 h; 采用热处理时效时将零件加热到100 ℃后保持2 h; 采用振动时效时将零件振动8 h。

铝合金锻件的加工工艺流程

铝合金锻件的加工工艺流程

铝合金锻件的加工工艺流程铝合金锻件的加工那可是个挺有趣的事儿呢。

一、原材料准备。

铝合金锻件嘛,首先得有好的原材料。

就像盖房子得有好砖头一样。

这原材料的选择可讲究啦。

要选择那些质量好、纯度高的铝合金。

你想啊,如果原材料就不好,后面再怎么加工,那锻件的质量也很难好到哪里去。

一般来说呢,会根据锻件的具体用途来挑选合适的铝合金型号。

比如说,要是做一些对强度要求比较高的零件,就会选那种合金成分能让它强度更高的铝合金。

而且呢,这原材料得检查得仔仔细细的,看看有没有什么瑕疵啊,像表面有没有坑洼之类的,要是有,那肯定得挑出来,可不能让它混进去,不然加工出来的锻件就可能是个残次品。

二、加热。

有了好的原材料,接下来就是加热啦。

加热就像是给铝合金做个热身运动。

把铝合金放到专门的加热设备里,就像把它送进一个温暖的小房间。

不过这个温度可不能随便设,得根据铝合金的种类和锻件的要求来确定。

如果温度太高,铝合金可能就会被烧坏啦,就像烤面包烤糊了一样。

要是温度太低呢,又达不到我们想要的效果,就像面团没发起来一样。

加热的时候啊,还要注意让铝合金受热均匀呢,要是有的地方热得快,有的地方热得慢,那加工的时候就会出问题,可能会导致锻件的形状不均匀之类的。

三、锻造。

加热好了就开始锻造啦。

锻造这个过程就像是把一块软乎乎的泥巴捏成我们想要的形状。

工人师傅们可厉害了,他们用各种锻造工具,像锻造锤啊之类的,对着加热后的铝合金一顿操作。

这个时候呢,力度的控制很重要。

要是用力太大,可能就把铝合金给敲变形得太厉害,超出我们的预期啦。

用力太小呢,又没办法把它锻造成我们想要的形状。

而且锻造的时候还得不断地调整角度,确保每个部分都能被锻造到,就像给它全方位的按摩一样。

在这个过程中,经验丰富的师傅们就像艺术家一样,根据自己的经验和感觉,把铝合金慢慢地变成一个初步的锻件形状。

四、冷却。

锻造完了可不能就这么不管了,得让它冷却。

冷却也不是随随便便的,不能让它冷却得太快,不然就像人突然从很热的地方到很冷的地方会生病一样,铝合金也会出现一些问题,比如说内部结构可能会受到影响。

铝合金零件机械加工工艺

铝合金零件机械加工工艺

铝合金零件机械加工工艺1.引言本文档介绍了铝合金零件的机械加工工艺。

铝合金因其轻质、耐腐蚀和导热性能好等特点,在机械制造领域得到广泛应用。

机械加工工艺是将铝合金材料进行切削、钻孔、铣削等加工操作,以满足零件设计要求的一系列工艺流程。

2.铝合金零件机械加工的步骤铝合金零件的机械加工通常包括以下步骤:2.1 材料准备选择适合的铝合金材料,确保其化学成分和物理性能符合设计要求。

常用的铝合金材料有6061、6063、7075等。

2.2 切削加工使用合适的切削工具(如刀具、刀片)将铝合金材料进行切削,以获得所需的形状和尺寸。

切削操作包括车削、刨削、镗削等。

2.3 钻孔加工通过钻床、铣床等设备进行钻孔加工,以在铝合金零件上形成所需的孔洞。

钻孔操作要注意控制加工速度和切削润滑剂的使用,以避免过热损伤材料。

2.4 铣削加工使用铣床等设备进行铣削加工,将铝合金材料表面切削成所需的形状和轮廓。

铣削操作包括平面铣削、立体铣削等。

2.5 研磨和抛光通过研磨和抛光操作,提高铝合金零件的表面精度和光洁度。

研磨和抛光可采用手工或机械辅助的方式进行。

2.6 清洗和防腐处理对加工完成的铝合金零件进行清洗,去除加工过程中产生的切屑和油污等杂质。

随后进行防腐处理,以延长零件的使用寿命。

3.注意事项在进行铝合金零件机械加工时,需要注意以下事项:选择合适的机械设备和切削工具,确保加工质量和效率。

控制加工速度和切削润滑剂的使用,避免过热损伤材料。

注意安全操作,戴上个人防护装备,防止受伤。

对加工完成的零件进行及时的清洗和防腐处理,避免腐蚀和质量问题。

以上是铝合金零件机械加工工艺的简要介绍,希望能对您有所帮助。

铝合金的化学铣切加工

铝合金的化学铣切加工

铝合金的化学铣切加工摘要:铝合金化学铣切是一种常见的铝合金表面加工方法,其原理是利用化学反应来去除铝合金表面的材料,从而实现对铝合金材料的精细加工。

本文针对铝合金的化学铣切加工进行研究,阐述了铝合金的化学铣切工艺流程,槽液配方以及工艺条件,并对铝合金的化学铣切加工中常见的故障进行了分析,希望进一步促进铝合金的化学铣切加工效果的提升。

关键词:铝合金;化学铣切;加工化学铣切是一种加工工艺,也被称为化铣或化学加工,湿腐蚀等。

这种工艺利用强腐蚀溶液和有效的保护措施,去除成形零件中不需要的部分,从而获得所需尺寸和形状的加工方法。

化铣加工已经存在很长时间,现在它的精度和表面光洁度已经达到非常高的水平。

主要用于减轻成形板材的重量。

一、铝合金的化学铣切工艺流程铝合金化学铣切是一种通过在铝合金表面施加化学反应,去除表面材料的方法。

其流程一般包括以下几个步骤:(一)表面处理:首先,需要对铝合金表面进行处理,以去除表面的油污、氧化物等杂质,使其表面光洁度达到要求。

处理方法可以采用碱洗、酸洗等化学方法或机械方法[1]。

(二)涂覆掩膜在铝合金表面覆盖一层覆盖层,使得只有部分区域裸露,从而实现有选择性的化学反应。

覆盖层可以采用光刻胶、胶印膜、氧化膜等材料制成。

(三)化学铣切将铝合金放置于化学铣切液中,等待一定时间后,裸露的区域会发生化学反应,被腐蚀掉。

化学铣切液的配方根据需要进行调整,通常包括氧化剂、腐蚀剂、缓冲剂等成分。

在化学铣切过程中,需要控制化学液的温度、浓度、PH值等参数。

(四)清洗化学铣切完成后,需要将铝合金表面的覆盖层和残留液清洗干净。

清洗方法可以采用水洗、溶剂清洗、气流喷射等方式。

(五)检验最后,需要对化学铣切后的铝合金进行质量检验,包括表面质量、精度、尺寸等方面的检查[2]。

二、铝合金的化学铣切槽液配方铝合金的化学铣切槽液是一种用于铝合金加工的冷却润滑剂。

其主要作用是在加工过程中降低摩擦系数、减少热量、清洁切屑并延长刀具寿命。

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万方数据标准分享网 免费下载某铝合金类零件的加工工艺分析作者:赵杰, ZHAO Jie作者单位:华南理工大学广州汽车学院机电工程系,广东广州,510800刊名:机电工程技术英文刊名:MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY年,卷(期):2010,39(6)被引用次数:0次1.郑峰铝与铝合金速查手册 20082.张君主数控机床编程与操作 20073.陈宏钧简明机械加工工艺手册 20084.乐兑谦金属切削刀具 20065.中国机械工业教育协会金属切削原理与刀具 20011.期刊论文段新峰高强度铝合金热挤压件表面质量的预测-安徽工程科技学院学报2004,19(2)表面质量是衡量高强度铝合金挤压件性能的重要指标之一.掌握有关控制表面质量的机理有助于更好地降低生产残余,提高生产率,降低费用和节省能源.挤压速度、挤压毛坯的温度、型腔温度、模具的表面粗糙度以及挤压毛坯的化学成分是影响热挤压件表面质量的主要因素.常见的挤压件表面缺陷包括表面裂纹、晶粒粗大、初熔和模痕等.从再结晶、表面裂纹、等晶粒挤压三个方面对铝合金挤压件表面质量进行有限元模拟,将分析结果与实验观察相对照.2.期刊论文王向杰.左玉波.赵志浩.崔建忠.WANG Xiang-jie.ZUI Yu-bo.ZHAO Zhi-hao.CUI Jian-zhong低频电磁热顶铸造7050铝合金的表面质量和组织-东北大学学报(自然科学版)2009,30(2)在传统热顶铸造基础上,开发了一种新的热顶铸造结晶器,并在铸造过程中施加了低频电磁场,得出了稳定铸造φ500 mm 7050高强铝合金铸锭的工艺条件;当电磁场频率为15 Hz、磁场强度为10 000 At时,铸造出了表面光滑的铸锭.采用偏光显微镜(Leica DMI)观察试样,分析试样的微观组织.实验结果表明:铸造过程中施加低频电磁场能提高铸锭的表面质量,细化铸锭的内部组织,以及抑制铸锭内部裂纹的产生.总结了低频电磁铸造改善表面质量和细化组织的原因以及低频电磁场对液穴形状的影响.3.期刊论文李亮.何宁.何磊.王珉高速铣削铝合金时切削力和表面质量影响因素的试验研究-工具技术2002,36(12)对高速铣削典型铝合金框架结构工件时的切削力和加工表面质量进行了试验研究.在高速进给铣削时,当进给方向发生改变,机床的加减速特性将导致在拐角处进给量减小、铣刀切入角增大,从而引起切削力增大和加工振动.在恒切削效率条件下高速铣削铝合金的试验结果表明,高速铣削时宜采用较小的轴向切深和较大的径向切深,以减小铣削力、提高加工表面质量;刀具动平衡偏心量是高速铣削时引起轴向振纹的主要原因.4.期刊论文屈福.王向杰.朱庆丰.崔建忠.QU Fu.WANG Xiang-jie.ZHU Qing-feng.CUI Jian-zhong气膜对铝合金半连铸液穴形状及表面质量的影响-东北大学学报(自然科学版)2008,29(9)利用气膜连铸技术对6063铝合金熔体液穴形状、熔体与结晶器接触高度、初凝壳形成位置点以耙貉ㄉ疃冉辛搜芯縖JX.4].结果表明:与热顶铸造相比,气膜铸造降低了结晶器的有效散热长度,增加了熔体金属与结晶器接触高度,初凝壳形成位置点降低,液穴平直.初凝壳高度降低,减少了由铸锭的回热现象,偏析瘤和冷隔消除,铸锭表面质量明显提高.5.学位论文王哲峰铝合金管坯电磁连铸工艺及理论研究2006本课题是国家重点基础研究发展计划(973)资助项目“提高铝材质量基础研究”中的部分内容,主要研究电磁场在铝合金管材连续铸造中的应用,旨在利用电磁连铸技术制备高质量的铝合金管坯。

本文分析了外加差相电磁场和低频电磁场对铝合金管坯连铸过程中宏观流场和温度场的影响规律。

利用大型数值计算软件ANSYS,模拟了差相电磁场和低频电磁场条件下铝合金管坯电磁铸造过程中电磁场、熔体流场、温度场以及热应力场。

探讨了凝固微观组织形成机理、提高铸锭表面质量(尤其是内表面)的机制。

在此基础上,成功开发了铝合金管坯的差相电磁连铸和低频电磁连铸两组新工艺。

解决了常规管坯连铸中容易产生的裂纹、抱芯、表面质量差、机械性能低的缺点,获得了铸态组织显著细化、均匀、合金元素宏观偏析抑制、表面光洁的高质量铝合金管坯。

本文主要结果如下:1.研究了常规的管坯DC铸造过程。

比较了不同分流方式对管坯铸造过程的影响。

模拟了铸造过程的熔体流场、温度场和热应力场,分析了铸锭产生裂纹的原因。

同时,DC铸造的管坯微观、宏观组织及表面状态观察表明:DC铸造条件下铸锭存在晶粒粗大、枝晶发达、表面开裂、偏析瘤严重的缺点。

2.开发了铝合金管坯的低频电磁连铸技术(LFECHB)。

低频电磁连铸的6063铝合金管坯晶粒细小、为球状或近球状晶粒,晶粒大小相近、组织均匀,偏析瘤得到控制,表面质量得到改善,机械性能显著提高,铸态组织的维氏硬度和抗拉强度,可以分别达到79.8HV和210MPa。

3.模拟了低频磁场下,铸锭中电磁场、熔体流场以及温度场的分布,说明了低频磁场下,铸锭中磁感应强度较强,熔体流动状态为遍布整个熔池的大环流,温度场分布均匀。

低频电磁场细化合金铸态组织的原因是:a.电磁力的低频脉动分量更接近熔体的惯性响应区间,改变了晶间熔体的流动方式,避免了枝晶的过分长大;b.熔体快速流动,温度分布均匀,可形成爆发式形核;c.电磁场对角隅的抑制,使晶粒长大为等轴晶;d.熔体流动使结晶器壁上初晶胚的游离,增加形核核心;e.由于集肤效应和焦耳热,结晶器壁上初晶胚易于游离,增加形核核心;f.晶粒相互碰撞、摩擦,使枝晶生长困难,晶粒成近球状。

4.开发了管坯差相电磁连铸工艺(OPEC),采用磁感应强度和感应电流的波形图,描述了差相磁场下金属熔体中电磁力分布。

差相电磁连铸的6063铝合金管坯;表面质量得到显著改善,偏析瘤得到充分抑制;晶粒为球状或近球状,组织均匀,机械性能显著提高,其铸态组织的维氏硬度和抗拉强度,可以分别达到80HV和220MPa。

5.数值模拟了差相磁场条件下,铸锭中电磁场、熔体流动场以及温度场的分布,差相磁场改变了熔体的流动,其流动遍布整个熔池,但流动状态与低频磁场下的不同,流动方向与低频磁场下的相反,温度场分布更加均匀。

同时,分析了差相磁场提高铸锭表面质量的原因:即内石墨环处的初凝壳及其附近液态金属受到较大的沿径向向外的电磁推力。

此力部分地抵消了液态金属对初凝壳的静压力,结果使初凝壳与内石墨环接触压力减小;在初凝壳中,因内部过热熔体重熔的枝晶间低熔点物质,不至于在熔体静压力作用下渗出凝壳,形成偏析瘤。

另一方面,此力使初凝壳具有与内石墨环分离的趋势,减少了凝固收缩的压力,结果使一次冷却强度降低,形成较薄的具有一定塑性的凝壳,避免出现因强烈的凝固收缩使铸管与内结晶器抱死的“抱芯”现象;由于凝壳与内石墨环之间接触压力和接触面积减少,使摩擦力降低,实现连铸管坯内表面的“软接触”,提高铸管的内表面质量。

6.比较了内外线圈电流比不同(线圈电流比为120A/120A和240A/120A)情况下的管坯差相电磁连铸过程,以及内外线圈电流比相同(线圈电流比为240A/120A和120A/60A)情况下的管坯差相电磁连铸过程。

说明了在内外线圈电流频率为50Hz、相位差为90°的磁场条件下,线圈电流比的改变对铸造过程的影响不大,都能够有效地细化晶粒;然而,电流强度越大,熔体流速越快,温度越均匀,液穴越浅,晶粒细化效果越明显;但是,当内外线圈电流过高时,铸造过程变得不稳定,易产生缺陷,降低管坯的表面质量和机械性能。

同时发现了电流同比变化时,磁场、流场以及温度场具有相似性。

6.期刊论文程方杰.单平.廉金瑞.胡绳荪铝合金连续点焊时电极烧损与焊点表面质量的变化规律-天津大学学报2003,36(6)以实验为基础,深入分析了铝合金连续点焊条件下电极烧损的基本规律和特点,揭示了连续点焊过程中表面接触情况和焊点表面成型质量的变化规律,并分析了影响电极烧损的主要因素.结果表明,电极的烧损从一开始就存在,接触不均匀所导致的局部高温熔化是造成电极烧损的主要原因.7.期刊论文JIA Fei.贾非.金俊泽.张兴国.李玉梅.曹志强中频电磁场对连续铸造铝合金铸锭表面质量影响-大连理工大学学报2003,43(3)研究了在冷坩埚式结晶器外施加中频电磁场对铝合金连续铸造铸锭表面质量的影响,通过测量结晶器内的磁场分布确定了铝合金电磁连铸的基本工艺参数. 研究结果表明:采用在结晶器壁开缝的方法可以有效地提高结晶器内的磁感应强度. 对本工艺,当开缝数在12~18的条件下,磁场分布基本均匀;施加中频电磁场可有效地消除偏析瘤,明显地改善连铸坯的表面质量.8.学位论文方泉水铝合金异形件精密冷锻成形及表面质量控制研究金属精密冷锻成形是一种发展迅速的高效率、高精度、优质、低耗的冷态精密锻造加工工艺,是材料塑性加工领域的一个重要分支,在国民经济发展及材料加工领域中占有相当重要的地位,目前正朝着精密化、复杂化、批量化等方向快速发展。

铝合金由于具有比重小、比强度高、比刚度高等一系列优点,已成为各个工业部门机械零部件必不可少的材料,铝合金精密冷锻件也已大量使用在各个工业部门。

随着对铝合金锻件需求的日益增加,其市场潜力巨大。

但是在铝合金异形零件的冷精锻加工过程中,由于受到种种因素的影响,其精密冷锻工艺常出现成形缺陷较多、表面质量不高、毛坯表面处理及润滑措施不够理想、试模周期较长、费用高等工艺问题。

本文结合实际冷锻工艺实验和有限元数值模拟分析技术,对6061铝合金、LY12铝合金异形件的精密冷锻成形技术进行了研究,研究内容和所取得的成果主要集中在以下几个部分:(1)研究了更适合于重载情况下冷锻、挤压工艺摩擦系数测定的新方法。

自行设计了浮动凹模实验装置、推导摩擦系数计算理论公式、确定实验原理与步骤。

通过实验测定摩擦载荷突变量及其他有关实验数据,最终确定重载情况下冷锻、挤压工艺摩擦系数。

实验结果表明,这种新方法能准确地测定重载冷锻、挤压工艺摩擦系数和评价毛坯表面处理及润滑的有效性。

(2)研究了提高锻铝、硬铝合金冷锻件表面质量的方法。

本文主要在毛坯表面处理技术及润滑措施方面,进行了6061铝合金、LY12铝合金冷锻毛坯的碱氧化与润滑实验,其它表面处理与润滑提高措施实验,并在实际的生产中制定了具体的工艺措施,掌握了控制6061铝合金、LY12铝合金冷锻件表面裂纹、拉伤等缺陷的方法,有效提高了铝合金冷锻件的表面质量。

(3)应用有限元数值模拟分析技术,结合实验、实际生产研究铝合金异形件的冷锻成形技术。

本文主要结合6061铝合金花键壳体、6061铝合金固定支架的冷锻实际生产实例,应用分析软件DEFOEM-3D,分析了其金属流动规律、应力应变分布、冷锻缺陷成因等,并提出相应的改进方案,最终解决其冷锻缺陷问题,有效缩短了试模周期,优化了模具设计和工艺方案。

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