1 緒 論
1.1 擠壓在鋁加工中的重要地位和作用
擠壓加工在鋁合金工業(yè)體系中占有特殊的地位。這是因?yàn)榻┠陙?lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,使用部門(mén)對(duì)鋁合金產(chǎn)品的精度、形狀、表面粗糙度和組織性能等各種質(zhì)量指標(biāo)提出了新的要求。而向用戶(hù)保證供應(yīng)符合各種質(zhì)量要求的鋁合金產(chǎn)品,采用擠壓加工技術(shù)生產(chǎn)比用其他壓力加工方法(如軋制、鍛造等)有更大的優(yōu)越性和可靠性。歸納起來(lái),擠壓加工有下列特點(diǎn)∶
(1)在工業(yè)鋁型材擠壓過(guò)程中,被擠壓金屬在變形區(qū)能獲得比軋制、鍛造更為強(qiáng)烈和均勻的三向壓縮應(yīng)力狀態(tài),可充分發(fā)揮被加工金屬本身的塑性。因此,用擠壓法可加工那些用軋制法或鍛造法加工有困難甚至無(wú)法加工的低塑性難變形金屬或合金。對(duì)于某些必須用軋制或鍛造法進(jìn)行加工的材料,如7A04、7075、5A06等合金的鍛件等,也常用擠壓法先對(duì)鑄錠進(jìn)行開(kāi)坯,以改善其組織,提高其塑性。目前,擠壓仍然是可以用鑄錠直接生產(chǎn)產(chǎn)品的優(yōu)越的方法。
(2)擠壓法不但可以生產(chǎn)斷面形狀較簡(jiǎn)單的管、棒、型、線(xiàn)產(chǎn)品,而且可生產(chǎn)斷面變化、形狀極復(fù)雜的型材和管材,如階段變斷面型材、逐漸變斷面型材、帶異形加強(qiáng)筋的整體壁板型材、形狀極其復(fù)雜的空心型材和變斷面管材、多孔管材等。這類(lèi)產(chǎn)品用軋制法或其他壓力
加工方法生產(chǎn)是很困難的,甚至是不可能的。異形整體型材可簡(jiǎn)化冷成形、鉚焊、切削等復(fù)雜的工藝過(guò)程,這對(duì)于減少設(shè)備投資、節(jié)能、提高金屬利用率、降低產(chǎn)品的總成本具有重大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
(3)工業(yè)鋁型材擠壓加工靈活性很大,只需要更換模子等擠壓工具即可在一臺(tái)設(shè)備上生產(chǎn)形狀、規(guī)格和品種不同的制品,更換擠壓工具的操作簡(jiǎn)便易行、費(fèi)時(shí)少、工效高。這種加工方法對(duì)訂貨批量小、品種規(guī)格多的鋁合金材料加工生產(chǎn)廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)適用。
(4)擠壓制品的精度比熱軋、鍛造產(chǎn)品的高,制品表面品質(zhì)也較好。隨著工藝水平的提高和模具品質(zhì)的改進(jìn),現(xiàn)已能生產(chǎn)壁厚為(0.2~0.4)mm±0.05mm、表面粗糙度R,達(dá)0.8-1.8um的超薄、超高精度、高品質(zhì)表面的型材。這不僅大大減少總工作量和簡(jiǎn)化后步工序,同時(shí)也提高被擠壓金屬材料的綜合利用率和成品率。
(5)對(duì)某些具有擠壓效應(yīng)的鋁合金來(lái)說(shuō),其擠壓制品在淬火時(shí)效后,縱向強(qiáng)度性能(o、。)遠(yuǎn)比其他方法加工的同類(lèi)產(chǎn)品要高。這對(duì)挖掘鋁合金材料潛力,滿(mǎn)足特殊使用要求具有實(shí)用價(jià)值。
(6)工藝流程簡(jiǎn)短、生產(chǎn)操作方便,一次擠壓即可獲得比熱模鍛或成形軋制等方法面積更大的整體結(jié)構(gòu)部件,而且設(shè)備投資少、模具費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)效益高。
(7)鋁合金具有良好的擠壓特性,可以通過(guò)多種擠壓工藝和多種模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工。近年來(lái),由于平面分流組合模的不斷改進(jìn)和發(fā)展,通過(guò)焊合擠壓法來(lái)生產(chǎn)復(fù)雜的空心鋁制品獲得了廣泛的應(yīng)用和推廣。