一、壁板型材挤压工艺技术
壁板型材的特点是宽幅薄壁，宽厚比大，型材的宽度或外接圆直径在250～2000mm之间，最大宽度可达2500 mm，宽厚比达150以上。而且带有纵向筋条如图3—4—13所示。壁板型材应用已越来越广泛。如飞机的机翼壁板、舰船甲板、集装箱壁板、大型散热器材及体育器械。通常壁板型材的交货长在10m以上，因此生产壁板型材具有相当大的难度，必须采取一些特殊的工艺措施和特殊结构的工、模具，才能生产出合格的产品，图片暂时缺失，抱歉。
几种挤压的大型带筋壁板型材断面图
1．1 壁板型材的生严条件及要求
壁板型材的生产条件：首先应拥有较大能力的挤压机，一般应有35 MN以上的大型卧式挤压机，才有可能生产大断面型材。其次应有高比压的挤压筒。因为壁板型材的外形尺寸大，多为扁宽型，需要内径大的挤压筒，大部分采用宽展模具生产，因而挤压筒的比压要求很高。
生产壁板型材的铝合金需要良好的综合性能。如合金的可挤压性、焊接性能、较高的强度和耐腐蚀性能。
壁板型材的形位公差尺寸要求很严。可以从表3-4-28看出，它比建筑铝型材的超高精级标准还严。当然不同种类的壁板型材的形位尺寸要求不完全相同，应有区别。
1．2壁板型材的挤压方法
生产壁板的方法有挤压法、模锻法、轧制法和用厚板机械铣削加工法等多种，其中以挤压法和铣削加工法采用较多。近年来由于大型挤压机数量和挤压能力的增加，用挤压法生产壁板已成为一种趋势。因为挤压法有许多优点，挤压壁板的金属流线不遭破坏，其力学性能较高，大沥铝材网整理，几何尺寸比其他方法更精确，而且可生产带有异形加强筋的壁板和空心壁板，这是其他方法无法生产的。
表3-4-28壁板型材与建筑型材超高精级要求尺寸偏差比较表
|
检查项目 |
壁板型材要求 |
建筑型材超高精级要求 |
|
平面间隙 弯曲度 扭拧度 尺寸偏差检查 |
≤0.35%B，任意25 mm宽度上≤0.08 mm ≤0.5 mm/m，全长≤6 mm ≤1.7 mm/m，全长≤6 mm 逐根 |
≤0.4%B，任意25 mm宽度上≤0.10 mm 任意300mm上≤0.3mm，全长9.6mm(0.5×L) ≤9.0 mm/m，全长≤26 mm 每批l%，不少于10根 |
目前用于挤压壁板型材的铝合金已越来越多。主要的合金有：2A12，5A06，6005A，6061，6063，6070，7005，7A04，7A09等。挤压壁板型材的方法有如下几种。
1)圆筒挤压法
用实心铸锭在圆挤压筒中挤压壁板型材的方法有平板形、“V”形和圆管形三种形式。
(1)采用平板形方式挤压壁板型材，如图3-4-14(a)。壁板的最大宽度由挤压筒直径来确定，最小壁厚受挤压合金、设备能力和工艺条件的限制。壁板最大宽度及模孔距挤压筒边缘的最小距离见表3-4-29。
表3-4-29平板挤压壁板的最大宽度
|
挤压能力 /MN |
挤压简直径 /mm |
壁板最大宽度 /mm |
壁板合理宽度 /mm |
模孔距挤压筒边缘 最小距离/mm |
|
49 |
360 500 |
330 460 |
280～320 400～450 |
20～25 20～25 |
|
122.5 |
650 800 |
590 740 |
500～560 650～720 |
30～40 30～40 |
|
196 |
1100 |
1000 |
900～1000 |
40～50 |
图3—4—14用圆挤压筒挤压平板型(a)和“V”型()壁板示意图
1——导路；2——压型嘴；3——支承环；4——模垫；5——模子；
6——铸锭；7——挤压垫；8——挤压筒；9——挤压轴；l0——壁板型材
圆筒平板挤压法挤压壁板工艺方案见表3—4—30，用软合金挤压壁板，其宽度可比表中增加6%～l0%，最小壁厚可为2.5 mm。
(2)圆筒V形法如图3—4—14(b)所示。采用这种方法不仅可以增加壁板宽度，而且增加制品断面积，降低了挤压系数。因而可以利用比压小的大挤压筒生产更宽更薄的壁板型材。与“V”形类似的方法有“U”形、“C”型等方法可以更充分利用挤压筒断面积，生产更宽的壁板型材。表3—4—31为“V”形法挤压壁板型材最大宽度比较。表3—4—32为圆筒“V”形法挤压壁板型材的工艺方案。
(3)圆筒圆管法，如图3—4—15所示。
图3—4—15用圆筒挤压带筋管法生产壁板型材示意图
1——压型嘴；2——压型嘴垫块；3——横支承；4——支承环；5——模子；6——挤压筒
7——铸锭；8——挤压轴；9——穿孔针；l0——挤压垫片；11——带筋管
表3-4-30圆筒平板挤压壁板工艺方案
|
挤压机 能力 /MN |
挤压筒 直径 /mm |
比压
/MPa |
壁板断 面积 /cm2 |
壁板 宽度 /mm |
壁板 最小厚度 /mm |
合理 挤压系数 λ |
合金
|
壁板 可能长度 /m |
|
49 |
360 500 |
480 250 |
26～50 37-74 |
330 460 |
4±0.4 5±0.45 |
20～39 27～53 |
硬合金 软合金 |
6 10 |
|
122.5
|
500 650 800 |
624 366 243 |
50～100 65～120 90～155 |
460 590 740 |
5±0.45 6±0.5 6±0.5 |
20～40 21～36 42～78 |
硬合金 硬合金 软合金 |
15 15 20 |
|
196 |
800 1100 |
390 207 |
104～160 120～150 |
740 1000 |
8±0.6 10±1.0 |
31～48 38～76 |
硬合金 软合金 |
25 30 |
表3-4-31 圆筒法几种形式挤压壁板最大宽度比较
|
挤压机能力 |
挤压筒直径 |
最大比压 |
壁板最大宽度/mm |
|||
|
/MN |
/mm |
/MPa |
平板形 |
V形 |
U形 |
C形 |
|
49 117.6 196 |
360 570 730 |
480 461 470 |
320 520 670 |
510 830 1070 |
640 1040 1340 |
700 1140 1470 |
注：材料为2A12合金，挤压温度为400℃。
表3-4-32圆筒“V“形法挤压壁板型材工艺方案
|
挤压机 能力 /MN |
挤压简 直径 /mm |
比压 /MPa |
壁板断 面积 /cm2 |
壁板 宽度 /mm |
壁板 最小厚度 /mm |
合适 挤压系数 λ |
合金 |
壁板 可能长度 /m |
|
49 |
360 500 |
480 249.9 |
45～90 70～100 |
560 780 |
4 3～4 |
11～22 16～28 |
硬合金 软合金 |
6 6 |
|
122.5 |
500 650 800 |
624.2 369.4 243 |
70～120 80～l60 100～190 |
780 1000 1100 |
4 5 5 |
16～28 21～41 26～50 |
硬合金 硬合金 软合金 |
15 15 20 |
|
196 |
800 1100 |
390 206.7 |
120～220 150～300 |
1300 1500 |
6 8 |
22～42 31～63 |
硬合金 软合金 |
20 30 |
2)扁挤压筒挤压方法
用扁挤压筒挤压壁板型材是最先进的方法之一，因为这种方法比较合理，其内径断面形状与壁板外形相似，金属流动均匀。扁筒的断面积小，挤压系数较小，而产生的单位压力(比压)却较高，有利于壁板的挤压成形。
用扁挤压筒可生产带各种形状筋条和底板厚度较薄的壁板型材。所生产的壁板型材尺寸精确，易于矫直。因此在工业上已得到广泛应用。用扁挤压筒挤压壁板的最大允许宽度取决于挤压机结构特点，而不受挤压力限制。因而对现有挤压机进行改造都可以增大壁板最大宽度。表3—4—34dalilvcai.com列出用扁挤压筒生产壁板型材的最大宽度。表3—4—35为扁挤压筒生产壁板型材的工艺方案。
表3—4—33 圆筒圆管法生产壁板型材的几何尺寸方案
|
挤压机能力 /MN |
挤压筒直径 /mm |
比压 /MPa |
壁板展开后 最大宽度/mm |
壁板最小壁厚 /mm |
壁厚差 /mm |
壁板长度 /m |
|
49 78.4 117.6 122.5 196 |
500 600 800 800 1000 |
254 283 240 248 254 |
1000 1250 1500 1650 2500 |
5～6 6 8 8 10 |
±1.5 ±2 ±3 ±3 ±4 |
7～10 12 12～15 12～15 12～l8 |
表3—4—34各类挤压机用扁挤压筒生产壁板的最大宽度
|
挤压机能力/MN |
挤压筒尺寸B×H/mm |
比压/MPa |
壁板最大宽度/mm |
|
15 20 28 35 40 50 60 80 100 120 140 200 200 |
250×80 300×90 350×100 420×120 480×120 550×140 600×150 780×180 800×200 900×220 1000×250 1100×300 1200×450 |
750 740 800 690 700 650 670 640 630 610 560 617 395 |
210 250 300 350 400 465 510 600 680 770 870 1030 1100 |
3)宽展挤压法
在不改变挤压筒结构的情况下，利用宽展模生产壁板型材是一种行之有效的简便方法。其特点是在壁板型材模具前面增设一宽展模，使挤出金属发生预先的高向压缩、横向宽展变形而形成一个扇形毛坯。然后利用该毛坯进行壁板成形挤压。采用此法生产壁板型材的宽度可比挤压简直径大l0%～30%。宽展角一般为30°左右。由于宽展挤压所需的挤压力比正常挤压要高20%～25%，因此生产挤压系数大、铸锭尺寸长、壁厚小的硬铝合金壁板型材比较困难。宽展挤压的变形参数见表3-4-36。
表3—4—35扁挤压简生产壁板型材的工艺方案
|
挤压机能力 /MN |
挤压筒规格 B×H/mm |
扁筒内孔 面积/cm2 |
最大单位 压力/MPa |
壁板最大 宽度/mm |
壁板断面积 /cm2 |
挤压系数 λ |
|
50 |
150×570，R=75 170×570，R=85 200×570，R=100 |
807 907 954 |
606.6 539.9 513.5 |
530 520 520 |
32～80 30～90 42～105 |
10.7～28.5 10～30 10～25 |
|
93 |
240×850，R=120 |
1916 |
475.3 |
800 |
70～120 |
16～27 |
|
120 |
240×850，R=120 240×900，R=120 320×1100，R=160 |
1916 2036 2500 |
613.4 578.2 470.4 |
800 840 1020 |
60～120 59～151 80～l60 |
16～32 13.5～34.5 15～32 |
|
200 |
300×1100，R=150 450×1200，R=225 |
3107 4965 |
617.4 394.9 |
1030 1100 |
92～252 200～599 |
12.2～34.0 10～25 |
表3—4—36宽展挤压的变形参数表
|
挤压机 能力 /MN |
挤压筒 直径 /nm |
比压 /MPa |
宽度量 /mm |
宽展 变形率 /% |
宽展角 (°) |
型材 宽度 /nlm |
型材 壁厚 /mm |
型材 断面积 /cm2 |
挤压 系数 λ |
|
7.5 50 50 50 50 80 125 |
95 360 420 420 420 500 650 |
1050 505 362 362 362 407 376 |
15 90 110 97 125 125 110 |
17.6 26.4 28.2 24.2 31.5 25 17.4 |
13.2 20.5 24 22 26.1 22.5 23 |
100 420 510 497 520 650 680 |
6 4 4 4 4 3.5 3.5 |
6 51.96 61 57 65 64 64 |
12.8 19.8 22.7 24.2 21.3 25.8 约55 |
1．3壁板型材的挤压工艺
采用扁挤压筒挤压和宽展挤压生产壁板型材是目前应用较普遍的方法。现以它们为例来介绍壁板型材的挤压工艺dalilvcai.com。用半连续铸造的扁锭应均匀化处理，然后铣削加工成近似扁挤压筒的形状。其尺寸及残料长度见表3—4—37。
表3—4—37扁挤压筒用铸锭尺寸及残料长度表
|
挤压筒尺寸W×H |
铸锭尺寸/mm |
|||
|
/mm |
宽度 |
高度 |
最大长度 |
残料长度/mm |
|
570×170 570×200 850×240 1100×300 |
555 555 830 1070 |
160 190 225 280 |
950 950 1150 1450 |
90～140 90～140 110～160 130～180 |
部分铝合金壁板型材挤压工艺见表3—4—38、表3—4—39和表3—4—40。
表3—4—38 部分铝合金壁板型材挤压工艺
|
合 金 |
铸锭加热温度/℃ |
挤压筒温度/℃ |
挤压速度/m·min-1 |
|
2A10，2A11，2A12 7A04，7A09 5A05，5A06 7005 6005A，6063，6061 |
420～470 420～460 410～490 420～460 440～540 |
410～450 410～440 400～460 410～440 430～480 |
0.3～0.6 0.2～0.5 0.4～0.8 0.8～1.6 1.5～10.0 |
表3—4—39 6061合金空心壁板型材宽展挤压工艺参数
|
挤压机 能力 /MN |
挤压筒 直径 /mm |
铸锭 规格 /mm |
型材 断面积 /cm2 |
挤压 系数 λ1 |
挤压 系数 λ |
铸锭 温度 /℃ |
挤压筒 温度 /℃ |
模具 温度 /℃ |
挤压 速度 /m．min-1 |
模具 结构 |
|
125 |
650 |
φ630 ×60 |
63.9 |
1.85 |
52 |
520～540 |
480～500 |
450～480 |
0.2～0.8 |
宽展平面 组合模 |
表3—4—40飞机壁板型材挤压工艺参数举例
|
型材 代号 |
合金 状态 |
铸锭 规格 /mm |
挤压力 /MN
|
挤压 系数 λ |
残料 长度 /mm |
锭温 /℃ |
筒温 /℃ |
模温 /℃ |
挤压 速度 /m．min-1 |
|
Y7X－3.5 |
7A04， 7A09－T6 |
φ550 ×600 |
125 |
38.5 |
100 |
420～ 440 |
450～ 470 |
350～ 400 |
0.1～ 0.3 |
|
Y7X－4 |
7A04， 7A09－T6 |
φ550× 600 |
125 |
41.5 |
100 |
420～ 440 |
450～ 470 |
350～ 400 |
0.1～ 0.3 |
|
Y7X－6 |
2A12－T4 |
φ550×650 |
124 |
45 |
100 |
430～ 450 |
450～ 480 |
350～ 400 |
0.15～ 0.3 |
|
Y7X－7 |
2A12－T4 |
φ550 ×650 |
124 |
43 |
100 |
430～ 450 |
450～ 480 |
350～ 400 |
0.15～ 0.3 |
表3—4—41壁板型材热处理工艺参数
|
合金 |
壁板型材热处理工艺参数 |
||||
|
淬火温度/℃ |
保温时间 |
水温/℃ |
时效温度/℃ |
时效时间/h |
|
|
2A11 2A12 2A14 7A04 7A09 6A02 7005 6061 6063 |
498～510 495～503 497～505 465～475 460～470 520～530 在线淬火(450) 在线淬火(525) 在线淬火(520) |
根据型材最大 厚度而定 |
35～40 35～40 35～40 40～50 40～50 40～50
|
室温 室温 室温 138±5 133～140 170±5 160±5 180±5 180±5 |
≥96 ≥96 ≥96 16 12 2～3 8～12 4 4 |
二、散热器型材的挤压技术
散热器型材种类很多，主要有三种类型：①扁宽形如梳形或鱼刺形；②圆形或椭圆形外面散热片呈放射状；③树枝形，如图3-4-16所示。它们的共同特点是：散热片之间距离短，相邻两散热片之间形成一个槽形，其深宽比很大；其次是壁厚差大，一般散热片薄，而其根部的底板厚度大。因此给散热型材的模具设计、制造和生产带来很大的难度。
图3-4-16典型散热型材断面图
散热器型材有一部分尺寸较小，形状对称的产品比较容易生产，大部分散热器型材扁宽形，外形尺寸较大，有的不对称，散热片之问的槽形深宽比很大，其生产难度较大。需要从铸锭、模具、挤压工艺几方面配合，才能顺利生产出散热器型材。挤压散热器型材用的合金必须具有良好的可挤压性和导热性。一般用的合金有：lA30，1035和6063等合金。目前普遍使用较多的是6063合金，因为它除了有良好的可挤压性、导热性外，还有较好的力学性能。
2.1铸锭的品质要求
铸锭的合金成分要严格控制杂质含量，保证合金成分的纯洁度。对于6063合金要控制Fe、Mg、Si的含量。Fe的含量应小于0.2%，Mg、Si的含量一般都控制在国家标准的下限，Mg含量0.45%～0.55%，Si含量0.25%～0.35%。铸锭要经过充分的均匀化处理，使铸锭的组织、性能均匀一致。
铸锭的表面要光滑，不允许有偏析瘤或粘有沙泥。铸锭的端面要平整，不能切成台阶状或切斜度太大。切斜度应在3 mm以内。因为台阶状或切斜度太大，用平面模挤压散热型材时，如果没有设计导流模，铸锭直接碰到模具，由于铸锭端面不平，出现有的地方先接触模具，产生应力集中，易把模具的齿形挤断，或造成出料的先后不一，容易产生堵模或挤压成型不好的现象。
2．2对模具的要求
因为散热器型材的模具都是许多细长的齿，要承受很大的挤压力，每个齿都要有很高的强度和韧性，如果彼此之问的性能有很大的差异，就容易使强度或韧性差的那些齿产生断裂。因此模具钢材的质量必须可靠。最好使用品质可靠的厂家生产的Hl3钢材，或选用进口钢材，大沥铝材网整理。模具的热处理十分重要，要用真空淬火，最好采用高压纯氮淬火，可以保证淬火后模具的各部分性能均匀。淬火后要用三次回火，使模具的硬度保证在48～52 HRC的前提下，具有足够的韧性。这是防止模具断齿的重要条件。
散热器型材能顺利挤压成功，关键是模具的设计要合理、制造要精确。一般尽量避免铸锭直接挤压到模具工作带上。对于扁宽的梳形散热器型材，设计一个中间较小，两边较大的导流模，使金属往两边流，减少模具工作带上的挤压力，而且使其压力分布均匀。由于散热器型材断面的壁厚差大，设计模具工作带时要相应保持它们的差别，即壁厚大的地方工作带要特别加大，可以大到20～30 mm，而齿尖的位置要突破常规，把工作带减到最小。总之要保证金属在各处流动的均匀性。对于扁宽形散热器，为保证模具一定的刚度，模具的厚度要适当增加。厚度增加量为30%～60%。模具的制作上也要十分精细，空刀要做到上下、左右、中间保持对称，齿与齿之间的加工误差要小于0.05 mm，加工误差大容易产生偏齿，即散热片的厚薄不均匀，甚至会产生断齿的现象。
对于设计比较成熟的断面，用嵌镶合金钢模具也是一个较好的方法。因为合金钢具有较好的刚性和耐磨性，不易产生变形，有利于散热器型材的成形。
2．3挤压工艺
散热器型材生产关键是挤压模具做好以后，有条件的话，可以用电脑做模拟试验，看模具设计的工作带是否合理，然后在挤压机上试模。第一次试模十分重要，操纵手在主柱塞前进上压时必须低于8MPa的低压下慢速前进，最好有人用电筒光线照看模具出口处，等挤压模具的每一个散热片都均匀挤出模孔后，才能逐渐加压加速进行挤压。试模成功后继续挤压时，应注意控制好挤压速度，做到平稳操作。生产散热器型材时应注意模具的加热温度，要使模具温度与铸锭温度相近。温差太大时由于上压时挤压速度慢，使金属温度下降，易产生堵模或流速不均的现象。
为减少试模时的挤压力，确保试模时能顺利生产出合格产品．最好先用短铸锭(正常铸锭的0.3～0.6倍)试模．对于特别复杂的散热器型材，可以考虑先用短的纯铝锭试模，试模成功后再用正常的铸锭进行生产．因此一般选择散热器型材的铸锭长度不宜太长。
表3—4—42散热器型材挤压工艺参数
|
合 金 |
铸锭温度/℃ |
挤压筒温度/℃ |
模具温度/℃ |
挤压系数 |
挤压速度/m·min-1 |
|
1035,1A30 6063 |
400～470 500～520 |
400～440 400～450 |
400～460 480～500 |
20～60 15～40 |
15～50 10～30 |
三、阶段变断面型材的挤压技术
3．1 阶段变断面型材的品种与用途
铝合金变断面型材主要有三种：阶段变断面型材，逐渐变断面型材和两头大中间小的变断面型材。后两种变断面型材生产的难度大，生产量较少，本节重点介绍阶段变断面型材的挤压技术。
阶段变断面型材是沿型材长度上断面的尺寸和形状发生阶段式变化的一种特殊型材，大沥铝材网编辑辛苦了。它是由基本型材、过渡区和尾部断面很大的所谓“大头”三部分组成，通常又称大头型材。如图3—4—17所示。型材的大头是做接头使用的，用此接头把型材铆接到别的结构件上。大头的长度一般在100～600 mm之间。过渡区长度为30～50 mm。留过渡区的目的是便于挤压和精整所必须的工艺余量。
图3—4—17典型的阶段变断面型材示意图
1——大头部分；2——过渡区；3——基本型材
型材的大头断面与基本型材断面之比称型材断面比，用α表示。断面比α是反映阶段变断面型材生产工艺难易程度的基本的指标之一。α值越大，表示生产的难度越大。一般α值在10以内。现代的α值已有超过l0的。
阶段变断面型材主要用于制造受很大的构件。因此要求使用的合金必须具备很高的强度，由大沥铝材网整理。通常采用2A12和7A04合金来生产阶段变断面型材。这类型材在航空工业上应用较广。如用于飞机的机翼与尾翼上。大头经机械加工后与飞机的大梁型材铆接，基本型材与蒙皮铆接而形成整体的机翼和尾翼。
阶段变断型材的品种按型材和大头部分的形状，可分为厂字形、工字形、八字形、乙字形、槽形和异形断面等，总计几十个晶种l00多个规格，如图3—4—18所示。
图3—4—18阶段变断面型材断面形状示意图
3．2 阶段变断面型材的挤压方法
1)分步挤压型材和大头的方法
这是目前生产阶段变断面型材的主要方法。它是每个断面使用一套专用的分辨模来挤压，挤压完型材的一个阶段后，更换模具再挤压另一阶段。如图3—4—19所示。过渡区设计在型材模上，模子前端与挤压筒有10°的配合角，后端与模支承有3°～5°的配合角，以便换模之用。每块分辨型材模尾端面均设计加工有φ20 mm小孔，作为专用钩子卸模用。线性配合加工偏差必须保证在0.1 mm之内。型材过渡区设计十分重要，如设计不合理将会使过渡区产生成层，增加挤压力，金属流动不均匀。过渡区设计一般应近似于型材形状，由大头过渡到小头时应尽量用大曲率半径的圆滑过渡，并接近金属自然流动角，以免产生死区，过渡区成层。
图3—4—19用两套分辨模生产变断面型材示意图
1——挤压轴；2——垫片；3——挤压筒；4——型材模；5——压型嘴；6——锁键
2)一次挤压基本型材和大头的方法
它是在模支承内同时装入一套用于挤压大头部分的整体模和一套用以挤压基本型材的分辨模，在一个挤压过程中，把型材和大头同时挤压完成。如图3—4—20所示。
图3—4—20用一个分辨模和一个整体模同时挤压基本型材
和大头部分的工具结构及操作过程示意图
(a)挤压基本型材部分；(b)提起锁键8及除去支承环6；(c)挤压大头部分
1——挤压垫片；2——挤压筒；3——铸锭；4——挤压大头部的整体模；5——挤压型材部分的分瓣模；
6——支承环；7——模支承；8——锁键；9——基本型材部分；10——大头部分
1)挤压系数λ的确定
在同一个挤压筒上，一次同时挤压两个断面积相差很大的型材，并且挤压系数都要选择得合理是十分困难的。因此在这种情况下，为了满足力学性能和组织的要求，必须两者同时兼顾。实践证明，型材部分的挤压系数范围一般为20～45。若λ太小则不易满足定尺长度要求。λ太大则增加挤压力，对于高强度铝合金变断面型材挤压易产生闷车现象。大头部分的挤压系数一般要大于4。这主要考虑到大头部分必须有足够的变形量，以保证各向的力学性能均能满足技术条件要求。尤其是7A04合金，其大头部分的横向伸长率受变形程度的影响很大，如果λ太小，不容易满足技术条件的要求。对于各种不同的大头部分和型材部分断面积比的变断面型材，其大头部分和型材部分的挤压系数选择范围见表3—4—43。
表3—4—43 阶段变断面型材各段挤压系数选择范围表
|
型材断面比n |
2A12 |
7A04 |
||
|
λ头 |
λ型 |
λ头 |
λ型 |
|
|
3～5 5～8 8～10 |
4～6 4～5 3.5～4.5 |
12-30 20～40 28～45 |
5～7 5～6
|
15～35 25～45
|
表3-4-44采用镦粗变形时铸锭直径与挤压筒关系表
|
挤压机能力/MN |
挤压筒直径/mm |
铸锭(毛料)直径/mm |
镦粗变形程度/% |
|
12 |
115 130 |
92 110 |
36 29 |
|
20 |
170 200 |
140 160 |
33 31 |
|
50 |
300 360 |
240 300 |
36 31 |
3)阶段变断面型材铸锭长度计算
铸锭的长度L按下式计算：
L=(Ll+L2+L3)K+h残 (3－4－8)
式中： L1——挤压型材部分所需铸锭长度/mm；
L2——挤压大部部分所需铸锭长度/mm；
L3——过渡区所需铸锭长度/mm；
K——综合修正系数(主要考虑镦粗和型材正公差系数)，K取1.14～1.2；
h残——残料长度，一般取40～70。
Ll[L交+(800～1000)]/λ型 (3－4－9)
L2[L头+(800～1000)]/λ头 (3－4－10)
(3－4－11)
上述公式中：
L交——型材部分的交货长度/mm；
L头——大头部分的交货长度/mm；
L过——过渡区型材长度/mm；
λ头——大头部分挤压系数；
λ型——型材部分挤压系数。
4)阶段变断面型材挤压工艺
铸锭的加热温度、挤压筒温度和挤压速度见表3—4—45。阶段变断面型材规格及挤压工艺参数举例见表3—4—46。
表3—4—45 阶段变断面型材挤压工艺参数表
|
合金 |
断面比 |
铸锭加热温度 /℃ |
挤压筒温度 /℃ |
挤压速度/m·min-1 |
|
|
型材部分 |
大头部分 |
||||
|
2A12 |
≤5 |
420～460 |
400～420 |
0.4～O．8 |
0.5～1.0 |
|
>5 |
440～470 |
430～450 |
0.3～0.7 |
0.4～0.8 |
|
|
7A04 |
所有 |
370～440 |
360～420 |
0.3～0.6 |
0.4～0.7 |
表3—4—46 阶段变断面型材规格及挤压工艺参数举例
|
型号 |
合金 |
断面面积/cm2 |
断 面 比
|
长度/mm |
挤压 简直 径 /mm |
模 孔 数 |
挤压系数λ |
残料 长度 /mm |
压出长度 |
铸锭 尺寸 /mm×mm |
镦粗 系数 |
||||
|
基本 型材 |
大头 |
基本 型材 |
大头 |
基本 型材 |
大头 |
基本 型材 |
大头 |
||||||||
|
XC，6531 XC，6541／2 XC，6561 XC，6511／2 XC，6574 XC，6578 XC，6538 |
2A12 2A12 2A12
7A04 7A04 7A04 |
2.586 4.770 6.400 8.730 7.420 12.140 10.200 |
23.580 37.910 38.840 46.350 58.340 79.670 59.840 |
9.1 7.9 6.1 5.3 7.9 6.6 5.9 |
4215 5205 2160 5210 5740 11560 11645 |
385 395 240 490 260 440 355 |
150 170 170 200 200 220 220 |
1 l 1 l 1 l 1 |
68.37 47.5 35.5 35.9 42.4 31.3 37.2 |
7.51 50 5.85 6.77 5.38 4.43 6.35 |
50 50 50 50 5.38 50 50 |
5715 6705 3660 3710 7240 13060 13145 |
885 895 740 990 760 940 855 |
142×280 162×380 162×310 192×420 192×400 212×750 212×600 |
1.11 1.10 1.10 1.08 1.08 1.07 1.O7 |
