_鋁型材擠壓機(jī)工作原理

1、一鋁型材擠壓機(jī)工作原理3(1鑄錠加熱對(duì)擠壓生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，擠壓溫度是最基本的且最關(guān)鍵的工藝因素。擠壓溫度對(duì)產(chǎn)品 質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命、能量消耗等都產(chǎn)生很大影響。擠壓最重要的問(wèn)題是金屬溫度的控制，從鑄錠開(kāi)始加熱到擠壓型材的淬火都要 保證可溶解的相組織不從固溶中析出或呈現(xiàn)小顆粒的彌散析出。6063合金鑄錠加熱溫度一般都設(shè)定在M安徽工程技術(shù)學(xué)校g2Si析出的溫度范 圍內(nèi)，加熱的時(shí)間對(duì)Mg2Si的析出有重要的影響，采用快速加熱可以大大減少可能 析出的時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)6063合金鑄錠的加熱溫度可設(shè)定為：未均勻化鑄 錠:460-520?;均勻化鑄錠:430-480?o其擠壓溫度在操作時(shí)視不同制品及單位壓力

2、 大小來(lái)調(diào)整。在擠壓過(guò)程中鑄錠在變形區(qū)的溫度是變化的，隨著擠壓過(guò)程的完成， 變形區(qū)的溫度逐漸升高，而且隨著擠壓速度的提高而提高。因此為了防止出現(xiàn)擠壓 裂紋，隨著擠壓過(guò)程的進(jìn)行和變形區(qū)溫度的升高，擠壓速度應(yīng)逐漸降低。3(2擠壓速度擠壓過(guò)程中必須認(rèn)真控制擠壓速度。擠壓速度對(duì)變形熱效應(yīng)、變形均勻性、再 結(jié)晶和固溶過(guò)程、制品力學(xué)性能及制品表面質(zhì)量均有重要影響。擠壓速度過(guò)快，制品表面會(huì)出現(xiàn)麻點(diǎn)、裂紋等傾向。同時(shí)擠壓速度過(guò)快增加了金屬變形的不均勻性。擠壓時(shí)的流出速度取決于合金種類(lèi)和 型材的幾何形狀、尺寸和表面狀況。6063合金型材擠壓速度(金屬的流出速度)可 選為20T00米/分。近代技術(shù)的進(jìn)步，擠壓速度

3、可以實(shí)現(xiàn)程序控制或模擬程序控制，同時(shí)也發(fā)展了 等溫?cái)D壓工藝和CADEX等新技術(shù)。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)擠壓速度來(lái)使變形區(qū)的溫度保持在 某一恒定范圍內(nèi)，可達(dá)到快速擠壓而不產(chǎn)生裂紋的目的。為了提高生產(chǎn)效率，在工藝上可以采取很多措施。當(dāng)采用感應(yīng)加熱時(shí)，沿鑄錠 長(zhǎng)度方向上存在著溫度梯度40-60?（梯度加熱），擠壓時(shí)高溫端朝擠壓模，低溫端 朝擠壓墊，以平衡一部分變形熱;也有采用水冷模擠壓的，即在模子后端通水強(qiáng)制 冷卻，試驗(yàn)證明可以提高擠壓速度30,-50,。近年來(lái)在國(guó)外用氮?dú)饣蛞旱鋮s模 具（擠壓模）以增加擠壓速度，提高模具壽命和改善型材表面質(zhì)量。在擠壓過(guò)程中將 氮?dú)庖綌D壓模出口處放出，可以使被冷卻的制品急速

4、收縮，冷卻擠壓模和變形區(qū) 金屬，使變形熱被帶走，同時(shí)模子出口處被氮的氣鋁型材1800噸壓力機(jī)氛所控 制，減少了鋁的氧化，減少了氧化鋁粘接和堆積，所以氮?dú)獾睦鋮s提高了制品的表 面質(zhì)量，可大大的提高擠壓速度。CADEX是最近發(fā)展的一種擠壓新工藝，它擠壓過(guò) 程中的擠壓溫度、擠壓速度和擠壓力形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，以最大限度地提高擠壓速 度和生產(chǎn)效率，同時(shí)保證最優(yōu)良的性能。3（3在線淬火6063-T5淬火是為了將在高溫下固溶于基體金屬中的Mg2Si出?？缀蠼?jīng)快速冷 卻到室溫而被保留下來(lái)。冷卻速度常和強(qiáng)化相含量成正比。6063合金可強(qiáng)化的最 小的冷卻速度為38?/分，因此適合于風(fēng)冷淬火。改變風(fēng)機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)可以

5、改變冷 卻強(qiáng)度，使制品在張力矯直前的溫度降至60?以下。3（4張力矯直型材出?？缀螅话憬杂脿恳龣C(jī)牽引。牽引機(jī)工作時(shí)在給擠壓制品以一定的牽 引張力，同時(shí)與制品流出速度同步移動(dòng)。使用牽引機(jī)的目的在于減輕多線擠壓時(shí)長(zhǎng) 短不齊和抹傷，同時(shí)也可防止型材出模孔后扭擰、彎曲，給張力矯直帶來(lái)麻煩。 張力矯直除了可以使制品消除縱向形狀不整外，還可以減少其殘余應(yīng)力，提高強(qiáng)度 特性并能保持其良好的表面。3（5人工時(shí)效時(shí)效處理要求溫度均勻，溫差不超過(guò)?3-5?。6063合金人工時(shí)效溫度一般為 200?o時(shí)效保溫時(shí)間為1-2小時(shí)。為了提高力學(xué)性能，也有采用180-190?時(shí)效3-4 小時(shí)，但此時(shí)生產(chǎn)效率會(huì)有所降低。3

6、(6鑄錠長(zhǎng)度的優(yōu)化與計(jì)算鑄錠長(zhǎng)度的計(jì)算方法有體積法和質(zhì)量法。通過(guò)建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，就很容易地選 取出最佳的鑄錠規(guī)格，大大提高型材的幾何成品率。(1)體積法Vo=Vl 十 VnAoLo=Al?Ll 十 A?LnLo/Ko=Ll/ 入十 LnLo=(Ll/X+Ln) ?K&helli 鋁材價(jià)格P；式中:Vo鑄錠體積(mm3); VI型材體積(mm3);Vn壓余體積(mm3);Ao一一鑄錠面積(mm2);Lo鑄錠長(zhǎng)度(mm);Al型材截面積(mm2);L1型材長(zhǎng)度(mm);A擠壓筒面積(mm2);Ln壓余長(zhǎng)度(mm);K=A/Ao充填系數(shù)；X =A/A1擠壓系數(shù)。按照體積不變道理，經(jīng)簡(jiǎn)化之后整

7、理為公式(1), K與Ln可以認(rèn)為是常數(shù)，只要求入，確定Lmax,可方便地求出Lo,即鑄錠長(zhǎng)度。(2)質(zhì)量法mo二ml 十 mnP LoLo=Ll? P Ll+mnLo=(LI? P Ll+mn)?PLo式中:L。鑄錠長(zhǎng)度；LI型材壓出長(zhǎng)度(m);PL1型材線密度(Kg/m);mn壓余重量(Kg);mo鑄錠重量(kg)ml壓出型材重量(kg)PLo鑄錠線密度(Kg/m);(2)式還可以再變化一下，即:Ll=n?L定+L12 Lo=? P Lo-1式中:n定尺支數(shù)；L定定尺寸長(zhǎng)度(m) ;L12切頭切尾長(zhǎng)度(m)。(3)式比較直觀方便的計(jì)算出Lo在實(shí)際工作中P L1是隨著型材壁厚的不斷變 化而增

8、加的。為方便上工序供錠，大設(shè)備的鑄錠長(zhǎng)度可設(shè)定30mm為一檔，小設(shè)備 設(shè)定為20mm為一檔。我們可以根據(jù)公式(3)制訂P LI、Lo、n、L1對(duì)照表。一般民 用建筑型材供貨長(zhǎng)度為6m。這種對(duì)照表對(duì)工藝技術(shù)員和計(jì)劃員的使用是十分方便 的。公式(3) 乂可以簡(jiǎn)化為下式:Lo=KnLl+C(4) Kn是與n有關(guān)的系數(shù)；C是與機(jī)型有關(guān)的常數(shù)；P L1是L。的函數(shù),可以編好程序輸入計(jì)算機(jī)，比較精確地計(jì)算出Loo3(7提高擠壓成品率的措施影響擠壓型材成品率的因素很多我們能計(jì)算得出幾何廢料，在擠壓生產(chǎn)中產(chǎn)生 的廢料一般分為幾何廢料和技術(shù)廢料，幾何廢料是生產(chǎn)過(guò)程中僅與制品生產(chǎn)工藝有 關(guān)的廢料。壓余、切頭、切尾等均屬幾何廢料。技術(shù)廢料是在生產(chǎn)過(guò)程中，由于不 正確執(zhí)行工藝操作規(guī)程，人為造成廢品(包括試模廢料、鑄造缺陷帶來(lái)的廢品等)。 技術(shù)廢品是可以避免和減少的，幾何廢品是不可避免的，但可通過(guò)優(yōu)化擠壓工藝和 精確計(jì)算鑄錠長(zhǎng)度等措施來(lái)減少。擠壓生產(chǎn)中幾何廢料的大小可用下式表示：N二Nn十N12(5) N兒伺廢料(,)Nn壓余廢料(,)N12切頭廢料(,)Hn=K/Lo?LnN12=K/Lo?L12/XN=K/Lo?(Ln+L12/ X)(6)N=K/Lo?(Ln+L12/X)K充填系數(shù)；Lo鑄錠長(zhǎng)度(mm);Ln壓余長(zhǎng)度(mm,隨