铝型材
铝型材的含义：铝型材就是铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料.
铝型材分类方法：
一、按用途可以分为以下几类：
1. 门窗的建筑用门窗铝型材（分为门窗和幕墙二种）.
2. CPU散热器的专用散热器铝型材
3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的.
二、按合金成分类：
可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的.
三、按表面处理要求分类：
1. 阳极氧化铝材
2. 电泳涂装铝材
3. 粉末喷涂铝材
3. 木纹转印铝材
4. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵)
铝型材生产流程:
主要包括熔铸、挤压和上色(上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个过程。
1、熔铸是铝材生产的首道工序。
主要过程为：
（1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。
（2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
（3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。
2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。
3、上色(此处先主要讲氧化的过程)
氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
其主要过程为：
（1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。
（2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
（3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积
一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
生产工艺介绍—溶铸
主要生产设备：熔炼炉，铸造机
工艺流程;来料检查—配料—装炉—熔炼，扒渣—取样化验—精炼，静置—铸造—检验—入库
产品：铝棒，长度8—12米，直径D90mm,D105mm,D120mm,D178mm.
生产工艺介绍—挤压
主要生产设备：挤压机（660，800，1000，1400，2600，4000）
辅助设备：与之相配的长棒热剪炉，模具炉，拉伸机，成品锯等：时效炉：
工艺流程：铝棒加热（模具，盛锭筒加热）--挤压—冷却淬火（风冷，水冷）--拉伸矫直—锯切—检验—人工时效—检验—入库
产品：基材，不同规格型号的产品，建筑材，工业材，门窗型材，幕墙型材等。
生产工艺介绍—氧化电泳
氧化工艺流程：基材—装挂—脱脂—水洗—碱蚀—水洗—中和—水洗—阳极氧化—水洗—电解着色—水洗—封孔—水洗—烘干—卸料—检验—包装—如库
电泳工艺流程：基材—装挂—脱脂—水洗—碱蚀—水洗—中和—水洗—阳极氧化—水洗—电解着色—水洗—热水洗—电泳—水洗—烘烤—卸料—检验—包装—入库
产品：氧化型材，氧化着色型材，电泳型材。
铝型材模具容易超厚有什么原因造成？模具钢的问题，硬度不够导致磨损快，人工抛光也会。注意保养模具，增加氮化次数，硬氮软氮作用不一样。如果是圆管之类的建议用合金模。
6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法
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?2006-09-02 17:03:25
?来源：中铝网
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6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下降，最终导致企业的市场竞争能力下降。因此，从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一
个重要方面。笔者根据多年的铝型材生产实践，在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结，和众多同行交流，以期相互促进。
1 划、擦、碰伤
划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。
1．1 主要原因
①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时，铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材表面造成划伤；
②模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；
③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；
④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时，由于速度过快造成型材碰伤；
⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤；
⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。
1．2 解决办法
①加强对铸锭质量的控制；
②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；
③用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；
④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；
⑤在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。
2机械性能不合格
2．1 主要原因
①挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；
②型材出口处风机少，风量不够，导致冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200℃以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少，影响了型材热处理后的机械性能；
③铸锭成分不合格，铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求；
④铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；
⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导致时效不充分或过时效。2．2 解决办法
①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上；
②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求；
③加强铸锭的质量管理；
④对铸锭进行均匀化处理；
⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。
3几何尺寸超差
3．1 主要原因
①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形；
②由于牵引力过大或拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差。
3．2 解决办法
①合理设计模具，保证模具精度；
②正确执行挤压工艺，合理设定挤压温度和挤压速度；
③保证设备的对中性；
④采用适中的牵引力，严格控制型材的拉伸矫直量。
4 挤压波纹
挤压波纹是指在挤压型材表面出现的类似于水波纹的情况，一般无手感，在光的作用下表现明显。
4．1 主要原因
①牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折；
②模具设计不合理，工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹。
4．2解决办法
①保证牵引机运行平稳；
②合理设计模具结构。
5 麻面
麻面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖尾、非常细小的瘤状物，手感明显，有尖刺的感觉。
5．1 主要原因
由于铸锭中的夹杂物或模具工作带上粘有金属或杂物，在挤压时被高温高压的铝夹带着脱落，在型材表面形成麻面。
5．2解决办法
①适当降低挤压速度，采用合理的挤压温度和模具温度；
②严格控制铸锭质量，降低铸锭中的夹杂物含量，将铸锭进行均匀化处理；
③加强修模质量管理。
6 黑斑
型材阳极氧化后局部出现近似圆形的黑灰色斑点，在型材纵向贴摆床的面上等距离分布，大小不一。
6．1 主要原因
由于挤压机出口处风冷量不够，导致铝材在较高温度下接触摆床，接触部位的冷却速度于其它位置不同，有粗大的Mg2Si相析出，在阳极氧化处理后该部位变为黑灰色。
6．2 解决办法
①加强风冷强度，避免摆床上型材的间隔过小，保证风冷的温度梯度；
②有条件的工厂应采用雾化水冷与风冷相结合的方法，可完全消除黑斑。
7 条纹
挤压型材的条纹缺陷种类比较多，形成因素也较复杂，这里仅就一些常见条纹的产生原因及解决方法加以论述。
7．1 摩擦纹
模具每次光模上机挤压后，纹路都不能一一对应，有轻有重。
7．1．1 主要原因
在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下的干摩擦副，且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内，金属质点受到至少来自两个方面的力的作用：摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上，并将型材表面擦伤而形成摩擦纹。
7．1．2 解决办法
①调整模具工作带出口角α，使其在-1°～-3°范围内，这样可降低工作带粘着区高度，减小该区的摩擦力，增大滑动区；
②进行高效的模具氮化处理，使模具表面硬度保持在HV900以上；工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力，减少摩擦纹。
7．2 组织条纹
7．2．1 主要原因
铸锭铸造组织不均匀，成分偏析，铸锭表皮下存在较严重的缺陷，铸锭的均匀比处理不充分等，在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀，从而使型材氧化后的着色能力不相同，形成组织条纹。
7．2．2 解决办法
①合理执行铸造工艺，消除或减轻组织偏析；
②铸锭表面车皮；
③认真进行铸锭均匀化处理。
7．3 金属亮纹
在氧化白料中表现发亮，大多数情况下为笔直条状且宽度不定，在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。
7．3．1 主要原因
由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时，金属局部温度会上升很高，另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎，然后发生再结晶，致使该处组织发生变化，在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹，着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。7．3．2 解决办法
①合理设计模具结构；
②模具加工要注意工作带的过渡，防止出现工作带落差；
③保证模桥呈水滴形，消除棱角。
7．4 焊合条纹
焊合条纹又称焊缝，笔直通长，在氧化白料中多呈现浅灰色，着色料中多显浅色。7．4．1 主要原因
①模具分流孔设计过小；
②焊合室深度不够，不能保证有足够的压力；
③挤压时模具焊合室内铝料供应不足；
④挤压工艺不合理，润滑不当。
7．4．2 解决办法
①合理设计模具结构；
②注意挤压温度和挤压速度的协调；
③尽量减少润滑或不润滑。
8 裂纹
挤压时型材受到拉应力作用而在表面形成程度不同的金属横向撕裂现象。
8．1 主要原因
①由于摩擦力的原因使金属表层受到附加拉应力的作用，当附加拉应力大于表层金属抗拉强度时就会产生裂纹；
②挤压温度过高，金属表层抗拉强度下降，在摩擦力作用下产生裂纹；
③挤压速度过快时，金属表层所受的附加拉应力增加使型材产生裂纹。
8．2 解决办法
严格控制挤压工艺参数以保证合理的出口速度和出口温度。
9 波浪、扭拧、弯曲
波浪、扭拧、弯曲是由于金属流动不均匀造成的型材外形缺陷。
9．1 主要原因
①模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀；
②挤压速度过快或挤压温度过高导致金属流动不均匀；
③模具型孔布局不合理造成金属流动不均匀；
④导路不合适或未安装导路；
⑤润滑不合适。
9．2 解决办法
①修整模具工作带使金属流动均匀；
②采用合理的挤压工艺，在保证出口温度的前提下尽量采用低温挤压；
③合理设计模具结构；
④配置合适的导路；
⑤合理润滑；
⑥采用牵引机牵引挤压。
10 气泡
型材表层金属与基体金属出现局部连续或断续的分离，表现为圆形或局部连续凸起。10．1 主要原因
①由于挤压筒经长期使用后尺寸超差，挤压时筒内气体未排除，变形金属表层沿前端弹性区流出而造成气泡；
②铸锭表面有沟槽或铸锭组织中有气孔，铸锭在墩粗时包进了气体，挤压时气体进入金属表层；
③挤压时，铸锭或模具中带有水分和油污，由于水和油污受热挥发成气体，在高温高压的金属流动中被卷入型材表面形成气体；
④设备排气装置工作不正常；
⑤金属填充过快，造成挤压排气不好。
10．2解决办法
①合理选择和配备挤压工具，及时检查和更换；
②加强铸锭的质量管理，严格控制铸锭的表面质量和含气量；
③保证设备的排气系统正常工作；
④剪刀、挤压筒和模具应尽量少涂油或不涂油；
⑤合理控制挤压速度，按要求进行排气。
11 石墨压入
沿型材纵向浅表层呈条状半露的孔隙，短的几毫米，长则几厘米或更长。孔隙中主要成分为石墨。
11．1 主要原因
①由于石墨润滑剂中石墨比例过高或石墨没有完全搅拌均匀，有颗粒或块状石墨存在；
②石墨润滑剂的涂抹过于接近分流或型孔，挤压时这些石墨没有进入压余，而是被高温高压的金属流卷入制品的浅表层形成石墨压入。
11．2 解决办法
①使用优质的润滑剂；
②润滑剂涂抹时要离分流孔或型孔远一些，尽量少使用或不使用润滑剂
空心型材焊缝产生的原因
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?2008-12-24 11:46:07
?来源：中铝网
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空心型材是常见的铝合金装饰材料及工业型材，也是铝加工厂经常生产的品种，由于挤压机能力的不同，可能在不同的机型上生产不同的空心型材，例如，在5MN机上生产25mm ×38mm扁管，8MN机上生产100mm×25mm管材以及在18MN或更大的机上生产幕墙型材、纺织型材或其它工业型材等。但在生产过程中经常遇到的问题是：由于焊缝严重，型材经表面处理后出现黑带或色差严重而使产品报废，造成不可挽回的损失。本文就有关因素进行了分析和归纳，供同行参考。
1．焊缝形成的机理
金属经过分流孔分成几股重新聚集在焊合室，由于分流桥的存在，桥底不可避免形成金属流动的刚性区，使该处金属原子的扩散结合速度较慢，金属的组织致密度降低。所以用分流组合模挤压型材将不可避免存在焊缝；但良好的焊缝可使型材在经表面处理后避免出现诸如黑带这样的现象。要保证焊缝的质量，必须使焊合室焊缝处金属能充分扩散结合，否则，将形成疏松、颗粒粗大与其它部位的组织不均一，因此，变形程度要大一些，特别是焊合室的金属变形量要大，以形成较大的流体静水压力。
2．烽缝严重产生的原因
2．1挤压力过低，则焊合力较低。造成挤压力低的因素是综合的，有模具上的因素也有工艺上的。有以下几种情况：一、挤压比较低。要提高焊合力可以采取下列方法：1/上模增厚2/分流孔适当减小3/挤压温度适当降低，正常的空心型材挤压温度为460-500℃，可降至420-440℃。这方法在现场很实用。
4/选择较大的挤压筒，即将该型材安排在较大的机型上挤压。
5/焊合室选择深些（可通过将分流桥“下沉”的方法）。但要注意沉桥也会降低挤压力，因此使用此法时要根据具体的情况而定。对于采用“+宇”桥结构的分流模较为有效。
事实上，在生产过程中，随着模具的磨损，型材的壁厚也随着增大，挤压比也降低，到一定的程度，焊缝的严重将会影响型材的表面质量。
分流孔设计过大（特别是对于挤压比低的型材），使挤压力降低，从而降低焊合力。建议分流孔边缘距离挤压筒壁有至少6—10mm距离。当然分流孔的选择与分流桥的结构结合起来考虑会更好。
2．2焊合室过浅或容积过小，形成不了足够的静水压力。合理的是在保证模芯刚性、强度的前提下，加大焊合室的容积。可以是加大焊合室的断面积，也可以是增加焊合室的高度。
2．3分流孔布局不合理、分流桥设计及加工不合理。应尽量使焊缝往角部或非装饰面靠，并采用滴水形分流桥及合理的焊合角，使焊点落在焊合室平面之上（即预成型区内）；若采用“+宇”桥结构布置分流孔，类似这种情况，中间桥可窄些，并沉桥（加深局部焊合室深度）5-8mm.
2．4挤压温度过高。（见工艺方面的分析）2．5工艺上1/铝棒的质量及成分方面铸棒的内部缺陷易出现在空心型材的焊缝上（难变形区）。Mg、Si总量过高以及Fe含量过高将加剧焊合不良，建议Mg、Si总量在0．7％-0．9％范围内，Fe含量低于0．15％可得到较好的焊缝质量。
2/挤压温度及挤压速度铝棒的温度高是有利于金属的扩散结合，但又导致金属粘结模具现象的加剧，同时，温度高，又导致金属的组织晶粒生长和成长速度加快，因而将使焊缝组织粗大。挤压速度过高，金属变形功增大，金属温度升高较大。另外，挤压温度过高，挤压力将降低，因而又降低了焊合力。因此，在生产现场，最实用的是将铝棒温度降低，然后进行模具方面及其它的分析或维修。
3/挤压筒温度的选择不合理也会影响焊缝的质量，对于厚壁型材建议挤压筒温度
440-460℃，而对于薄壁型材及分流孔过大的情况下，建议选用400-420℃，另一方面，挤
压筒不干净，余积氧化皮多，或者挤压筒已变形如鼓形，以及挤压筒与挤压垫间隙过大，这些均影响焊缝质量。
4/冷却不均匀也将影响焊缝的质量。事实上，当采用石墨制品作为出料滑出台时，与石墨接触的一面，型材也易出现氧化后有黑带的现象，特别是在炎热的夏季。这是由于石墨其特性使型材局部的温度上升，从而加速了该面焊缝处晶粒的长大。但设备的冷却能力足够的话，则可避免此现象。
5/要减轻焊缝对表面质量的影响，也可以相对减少氧化过程中的碱蚀时间。
3．结束语
解决空心型材的焊合质量问题，先要“诊断”模具，然后选择并保证合理的工艺或者根据模具的情况调整挤压工艺。焊合不良或者焊缝严重的结果是型材在经表面处理后产生诸如黑带、色差等色带现象。
铝型材挤压模具的合理使用、维护及管理
?https://www.doczj.com/doc/181644517.html,
?2010-07-19 17:59:37
?来源：中铝网
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在铝型材生产企业中，模具成本在型材挤压生产成本中占到35%左右。模具的好坏以及模具是否能够合理使用和维护，直接决定了企业是否能够正常、合格的生产出型材来。挤压模具在型材挤压生产中的工作条件是十分恶劣的，既需要在高温、高压下承受剧烈的摩擦、磨损作用，并且还需要承受周期性载荷作用。这都需要模具具有较高的热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。为满足以上几项要求，目前在国内普遍采用优质4Cr5MoSiV1（美国牌号H13）合金钢，并采用真空热处理淬火等方式来制作模具，以满足铝型材生产中的各项要求。
然而，在实际生产中，仍然有部分模具在挤压时未能达到预定产量，严重的甚至挤压不到20条棒或上机不到2次就提前报废，致使采用昂贵的模具钢制作的模具远远不能实现其应有的效益。这种现象在国内许多家铝型材生产企业目前普遍存在。究其成因，需要从以下几方面入手。
一、铝型材截面本身就千变万化，并且铝挤压行业发展到今天，铝合金具有重量轻，强度好等重要优点，目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊，设计和制作难度较大。如果还是使用采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量，必须采用特殊工艺，严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产。并且有的模具由于本身型材截面的特殊或模具本身的质量问题，而导致模具不能挤压到额定产量，这就需要销售人员在接单时与技术部门和模具厂进行充分沟通。同时模具设计制作部门需要不断优化模具设计技术，提高模具制作精度，提高模具质量。
二、选择合适的挤压机型进行生产。进行挤压生产前，需对型材截面进行充分计算，根据型材截面的复杂程度，壁厚大小以及挤压系数λ来确定挤压机吨位大小。一般来讲，λ>7-10。当λ>8-45时，模具的使用寿命较长，型材生产过程较为顺畅。当λ>70-80后则属较难挤压型材，模具普遍寿命较短。产品结构越复杂，越容易导致模具局部刚性不够，模具腔内的金属流动难于趋向均匀，并伴随造成局部应力集中。型材生产时容易塞模和闷车或形成扭曲波浪，模具容易发生弹性变形，严重的还会发生塑性变形使模具直接报废。
三、合理选择锭坯及加热温度。要严格控制挤压锭坯的合金成分。目前一般企业要求铸锭晶粒度达到一级标准，以增强塑性和减少各项异性。当铸锭中有气孔、组织疏松或有中心裂纹时，挤压过程中气体的突然释放类似"放炮"，使得模具局部工作带突然减载又加载，形成局部巨大的冲击载荷，对模具影响很大。有条件的企业可对锭坯进行均匀化处理，在550~570C保温8小时后强制冷却，挤压突破压力可降低7-10%，挤压速度可提高15%左右。
四、优化挤压工艺。要科学延长模具寿命，合理使用模具进行生产是不容忽视的一个方面。由于挤压模具的工作条件极为恶劣，在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能。（1）采取适宜的挤压速度。在挤压过程中，当挤压速度过快时，会造成金属流动难于均匀，铝金属流和模具腔内壁摩擦加剧致使模具工作带磨损加速，模具温度实际较高等现象。如果此时金属变形产生的余热不能及时被带走，模具就可能因局部过热而失效。如果挤压速度适宜，就可避免上述不良后果的发生，挤压速度一般应控制在25mm/s以下。（2）合理选择挤压温度。挤压温度是由模具加热温度、盛锭筒温度和铝棒温度来决定的。铝棒温度过低容易引起挤压力升高或产生闷车现象，模具容易出现局部微量的弹性变形，或在应力集中的部位产生裂纹而导致模具早期报废。铝棒温度过高会使金属组织软化，而使得黏附于模具工作带表面甚至堵模（严重时模具在高压下崩塌），未均匀铸锭合理加热温度在460-520°C，经过均匀化的铸锭合理加热温度在430-480°C。
五、挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。表面渗氮处理能使模具在保持足够韧性的前提下大大提高模具的表面硬度，以减少模具使用时的产生热磨损。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的，在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理，一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。比较合适的氮化过程为在模具入厂检验后
进行第一次氮化。此时由于氮化层组织尚不稳定，应该在挤压5-10条棒后再次氮化。第二次氮化后，可挤压40-80条棒。第三次氮化后以不超过100-120条棒为宜。氮化前工作带一定要抛光，模具腔内要清理干净，不可残留碱渣或异物颗粒。一般情况下模具的氮化次数不超过4-5次，因为此时氮化层如果不是工作带被拉伤的话经过反复氮化和挤压生产，氮化层组织已经相对稳定。要注意的是前期氮化时要经过合适的生产过程方能进行氮化，氮化次数不能过于频繁，否则工作带易脱层。
六、模具上机前工作带必须经过研磨抛光，工作带一般要求抛光至镜面。对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净，不得有粉尘或杂质异物，否则极易在金属流的带动下拉伤工作带，使挤压出来的型材产品出现面粗或划线等缺陷。
七、挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右，但不能超过8小时，否则模具工作带氮化层硬度会降低而导致上机时不耐磨引起型材表面粗糙，严重的会引起划线等缺陷。使用模具时要有与模具相配套的模支撑、模套和支承垫，避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小，使得模具变形或破裂。模具、挤压筒、挤压轴三者同心，同心度为±3mm以内，否则易产生偏心载荷以及模具各部位的设计流动速度改变，影响型材成型。
八、采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后，此时模具温度在500°C以上，如果立即浸入碱水中，由于碱水温度要比模具温度低得多，如果模具温度下降迅速，模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到100°-150°C再浸入碱水中。普通分流组合模在卸模前进行拔模操作，可以大大减少煮模工作量，缩短煮模时间。具体做法是挤压结束后，挤压杆先于挤压筒后退，压余留在挤压筒中，然后挤压筒后退，可同时将模具分流孔中的部分残铝随同压余拔出，然后再进行碱煮。有的分流组合模芯头极小，甚至比钢笔还细，这类模具挤压结束后不允许拔模，煮模工开模时一定要事先看清楚模具结构，必须等模具腔中的残铝基本都煮掉才能开模。否则稍不留神就会将芯头碰断，致使模具报废。
九、模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具刚进入服役期时，内部金属组织性能还处于浮动阶段，在此期间应采用低强度的作业方案，以使模具向平稳期过渡。模具使用中期，由于模具的各项性能已基本处于平稳状态，类似与刚过磨合期的汽车，可适当提高使用强度。到后期，模具的金属组织已经开始恶化，疲劳强度，稳定性和韧性经过长期的生产服役已经开始走入下降曲线，此时应适当降低模具的使用强度直至模具报废。
十、加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录，完善每套模具的跟踪记录档案和管理。挤压模具从入厂验收到模具使用结束报废，这中间时间短则几个月，长的达一年以上。基本上来讲，模具的使用记录也记载着型材生产的各个过程。挤压模具数量大、品种多，对
每套模具的使用过程进行管理，有利于帮助模具库管理员、模具使用者和模具设计制造人员了解每套库存模具的真实情况。模具的跟踪记录包括：
（1）模具的制造信息，包括每套模具的设计图纸，制作记录、检验记录（精度值，硬度值）等。
（2）模具每次上机挤压的工艺信息，如加温时间、铝棒温度、模具温度、挤压速度、挤压力、突破压力、铝棒长度、合格品支数、型材线密度、成材率等。
（3）每套模具的前三次修模方案、氮化处理时间、出入模具库时间、报废或返回模具厂维修的时间和原因等，这些记录的收集对改进模具管理、核算模具成本、优化模具设计和修模、评判模具质量好坏、提高挤压生产的稳定性、合理使用模具、确定模具最低库存等工作都有着直接的影响。
铝型材市场竞争的日益加剧，迫使各铝型材生产企业在挤压模具的采购、使用、维护与管理投入巨大的精力，这要求企业在改变以前的粗放式生产管理的同时改变自身观念，从细节抓起，做好模具的统计分析和成本消耗管理，才能适应新的市场形势，在市场中夺得先机。
一. 题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二. 设计基本内容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 三. 完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 空心型材模上模零件图 空心型材模下模零件图 空心型材模装配图 四. 设计完成期限: 2007年6月11日------2007年6月22日 指导老师_______签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 课程设计评语: 成绩: 设计指导教师_________ _____年_____月____日
目录 一、绪论 (4) 二、总设计过程概论 (7) 2.1挤压工艺流程 (7) 2.2挤压工艺条件 (7) 三、实心型材模设计 (9) 3.1所要设计的实心型材制品 (9) 3.2选坯和选设备 (10) 3.3挤压力的计算 (11) 3.4实心型材模具体结构设计 (12) 3.5.实心模尺寸数据设计 (13) 四、空心型材模设计 (18) 4.1所要设计的制品 (18) 4.2选坯和选设备 (18) 4.3挤压力的计算 (19) 4.4模组及模子外形尺寸确定 (20) 4.5组合模相关参数的确定 (20) 4.6 模子内形尺寸的确定 (23) 4.7模孔工作带长度h g的确定 (24) 4.8模芯的设计 (24)
4.9上模凸台设计 (24) 4.10定位销，螺钉 (24) 4.11模子强度校核 (25) 4.12零件图装配图 (26) 五、总结与体会 (26) 参考文献 (26) 一. 绪论
铝型材挤压原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、铝型材挤压原理 铝型材挤压机分为正向挤压和反向挤压两种，目前绝大部分用的是正向挤压机，科学原理是液压机原理，要从挤压机的构造来分析：我们通常把挤压机分为三部分：主缸、中板（挤压桶）、挤压杆。主缸是一个液压装置，液压油通过大活塞传压至小活塞，推进挤压杆，将经过加热的铝棒推进挤压桶，达到排气压力后挤压桶后退排气，再前进与模具腔体接合，达到出材压力后，挤压杆同时前进将挤压桶内的铝送入模具分流孔，铝合金通过模具慢慢流出成型。 铝型材挤压是对放在容器（挤压筒）内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。 二、铝型材挤压机的构成 铝型材挤压机由机座，前柱架，涨力柱，挤压筒，电气控制下的液压系统构成，另配备模座，顶针，刻度板，滑板等。 三、铝型材挤压方法的分类 根据铝型材挤压筒内金属的种类，应力应变状态，铝型材挤压方向，润滑状态，挤压温度，挤压速度，工模具的种类或结构，坯料的型状或数目，制品的型状或数目等的不同，可分为正向挤压法，反向挤压法，（包括平面变形挤压，轴对称变形挤压，一般三维变形挤压）侧向挤压法，玻璃润滑挤压法，静液挤压法，连续挤压法等等。 四、正向热变形挤压 绝大多数热变形铝材生产企业采用正向热变形挤压方法通过特定的模具（平模，锥模，分流模）来
获取所需断面形状相符的铝材，这是金浩淳铝业目前为止所釆取的唯一铝材生产方法！ 正向挤压工艺流程简单，设备要求不高，金属变形能力高，可生产范围广，铝材性能可控性强，生产灵活性大，工模具便于维护保养修正。 【铝型材挤压机工作流程】 1、检查油压系统是否漏油,空气压力是否正常。 2、检查传输带、冷床、储料台是否有破损和擦伤型材之处。 3、拉伸前要确认铝型材的长度，再预定拉伸率，确定拉伸长度，即主夹头移动位置，通常6063T5拉伸率为0.5%--1%，6061 T6拉伸率为0.8%--1.5%。 4、根据铝型材的形状确认夹持方法，大断面空心型材，可塞入拉伸垫块，但要尽量确保足够的夹持面积。 5、当铝型材冷却至50℃以下时，开能拉伸型材。 6、当型材同时存在弯曲和扭拧时，应先矫正扭拧后拉弯曲。 7、第一、二根进行试拉，确认预定拉伸率和夹持方法是否合适。目视弯曲、扭拧、检查型材的平面间隙、扩口、并口，如不合适，要适当调整拉伸率。 8、正常拉伸率仍不能消除弯曲、扭拧，或不能使几何尺寸合格时，应通知操作手停止挤压。 9、冷却台上的型材不能互相摩擦、碰撞、重叠堆放、防止擦花。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
铝型材十二大挤压不良分析与预防处理 1 铝铸锭与挤压裂纹 铝铸锭在结晶过程凝固后，因铝铸锭形成的多种应力迭加超过铝铸锭本身抗拉强度引起铸锭内裂，导致挤压时裂 纹扩展成为废品。 铝铸锭裂纹有两种：一是热裂纹一般沿晶开裂，开裂处发黑，已被氧化，裂纹成锯齿状，形状不规则；一是冷裂 纹从晶内开裂，裂口未氧化，呈银色折线状发亮。 预防措施：科学合理和严格控制铝合金化学成分与杂质含量；避免铝液过热和在炉内停留过长时间；合理制订铸 造工艺，准确控制铸造温度和铸造速度；铝液供流和冷却应均匀；防止和避免外来夹杂物掉人铸造铝液等措施， 有效避免铝铸锭裂纹产生，为优质铝合金挤压制品创造先决条件。 挤压裂纹多发生铝制品棱角、尖角锐边或厚度较大的台阶附近产生的锯齿状开裂。因铝合金不纯，杂质超标，热 塑性差；坯料加热温度偏高，晶粒粗化，从而使金属破断抗力降低；控温仪表失灵，挤压温度偏高，挤压速度失 控，突然加快，增大了挤压热塑性变形应力，接近模壁外层的金属因承受过大拉应力被撕裂为锯齿状或皮下裂纹； 挤压热塑性变形不均，表层金属承受较大的摩擦力和附加拉应力：
当瞬时应力超过金属抗拉强度时产生挤压裂纹， 在外力作用下裂纹由表面向内扩展至断裂。 预防措施：加强铝合金材质检查，杂质含量超标和原始组织不合格不投产；生产中严格校验控温仪表，控温精度 必须达到±15℃； 针对不同牌号的铝合金坯料，制订相应的合理的加热温度，确保均匀加热；制订适合不同牌号铝合金的挤压速度和挤压变形量，使热塑性变形尽量均匀；改进模具结构设计，挤压件断面的棱角部位尽可能大些； 试验表明，铝锭预先均匀退火(540℃～560℃， 保温4—6h快冷)可降低挤压力 1 5％～25％，提高挤压速度1 0％-1 5％，显著增加热塑性等上述措施，可有效防止和避免挤压裂纹的产生 2 气泡起皮 因铝铸锭内部的气体和挤压过程中被卷人的空气，在挤压时与随后热处理时发生膨胀，致使表面鼓起形成的气泡起皮缺陷，失去商品表面美观和影响质量。因铝锭坯料组织疏松、缩松、气孔、砂眼、内裂、粗晶；挤压筒不清洁、有油、污物、冲蚀与鼓突变形；挤压筒预热温度过高；挤压筒与挤压垫磨损严重和压配不当；挤压速度失控，铝金属充填过快，排气不畅，铝金属粘附于铝制品等因素，均会导致铝制品起泡起皱。
铝型材挤压机用途：适用于铝，镁，铅，等金属及铝合金的挤压加工，能生产各种建筑型材，工业型材，铝合金门窗，卷帘门，车辆及航空等型板材制品。 挤压需要多大的吨位呢？其是有一计算公式的： 挤压吨位=额定压力*柱塞面积 在这里要说明的是，挤压吨位也可以说是公称压力，额定压力也就是主泵溢流阀压力。此外，如果有边缸的话，那么还要加上边缸压力，不能漏掉了。 对于一个铝合金型材产品，铝型材挤压机，针对铝棒的直径规格来判定用多少吨的挤压机进行加工出适合的型材 首先是根据其断面形状尺寸，来决定挤压模具的尺寸大小，然后是决定是用平面模还是分流模，最后，再来决定挤压机的吨位大小。 铝型材挤压机所使用的铝棒，其重量可以用等体积法或是等质量法来进行计算，不过使用等质量法比较多，其具体的计算公式为：铝棒重量：铝材米重*米数+压余 其最大的确定，一般是采用体积恒定来进行计算，也就是等体积法，来确定长度直径及挤压比等。不过，这要在挤压机挤压力大于材料变形抗力的情况下才行，否则就无法计算和确定。下面就是挤压机挤压型材吨位参数值 挤压机吨位铝棒直径规格 550吨80-85mm 630吨90mm 800吨120mm 1000吨127mm 1250吨152mm 1650吨178mm 1850吨203mm 2500吨254mm 3600吨305mm 铝型材挤压机分为正向挤压和反向挤压两种，目前绝大部分用的是正向挤压机，原理是液压原理. 我们通常把挤压机分为三部分：主缸、中板（挤压桶）、挤压杆。主缸是一个液压装置，液压油通过大活塞传压至小活塞，推进挤压杆，将经过加热的铝棒推进挤压桶，达到排气压力后挤压桶后退排气，再前进与模具腔体接合，达到出材压力后，挤压杆同时前进将挤压桶内的铝送入模具分流孔，铝合金通过模具慢慢流出成型。 1、日常护理一定要跟上，机械要保持一定的清洁。 2、定时清洗油泵的滤网，保护油泵划盘和泵体。适当用测温计检查油泵的温度与新油泵的差别，这样就能知道油泵的相对泄漏情况。不管吸油管密封条件多好，油泵都有一定的吸空情况所以自己要特别注意油箱的油。 3、维修是要经验积累的，平常多上机台用手感应机台阀体的温度。 4、多与机台开机的班长交流因为他们每天对着机台操作机台，对机台快慢有一定的感知这样能避免大修的可能性。 5、一定要保持液压油的清洁，邮箱表面有孔的话要修不好。特备是回油管穿入油箱的管表面的孔一定要用胶皮封好孔 铝型材挤压机的结构原理及操作规程 一.铝型材挤压机主机 可分为以下几部分：
铝型材十二大挤压不良分析与预防处理1铝铸锭与挤压裂纹 铝铸锭在结晶过程凝固后，因铝铸锭形成的多种应力迭加超过铝铸锭本身抗拉强度引起铸锭内裂，导致挤压时裂 纹扩展成为废品。 铝铸锭裂纹有两种：一是热裂纹一般沿晶开裂，开裂处发黑，已被氧化，裂纹成锯齿状，形状不规则；一是冷裂 纹从晶内开裂，裂口未氧化，呈银色折线状发亮。 预防措施：科学合理和严格控制铝合金化学成分与杂质含量；避免铝液过热和在炉内停留过长时间；合理制订铸 造工艺，准确控制铸造温度和铸造速度；铝液供流和冷却应均匀；防止和避免外来夹杂物掉人铸造铝液等措施， 有效避免铝铸锭裂纹产生，为优质铝合金挤压制品创造先决条件。 挤压裂纹多发生铝制品棱角、尖角锐边或厚度较大的台阶附近产生的锯齿状开裂。因铝合金不纯，杂质超标，热 塑性差；坯料加热温度偏高，晶粒粗化，从而使金属破断抗力降低；控温仪表失灵，挤压温度偏高，挤压速度失 控，突然加快，增大了挤压热塑性变形应力，接近模壁外层的金属因承受过大拉应力被撕裂为锯齿状或皮下裂纹； 挤压热塑性变形不均，表层金属承受较大的摩擦力和附加拉应
力： 当瞬时应力超过金属抗拉强度时产生挤压裂纹， 在外力作用下裂纹由表面向内扩展至断裂。 预防措施：加强铝合金材质检查，杂质含量超标和原始组织不合格不投产；生产中严格校验控温仪表，控温精度 必须达到±15℃； 针对不同牌号的铝合金坯料，制订相应的合理的加热温度，确保均匀加热；制订适合不同牌号铝合金的挤压速度和挤压变形量，使热塑性变形尽量均匀；改进模具结构设计，挤压件断面的棱角部位尽可能大些； 试验表明，铝锭预先均匀退火(540℃～560℃， 保温4—6h快冷)可降低挤压力15％～25％，提高挤压速度10％-15％，显著增加热塑性等上述措施，可有效防止和避免挤压裂纹的产生 2 气泡起皮 因铝铸锭内部的气体和挤压过程中被卷人的空气，在挤压时与随后热处理时发生膨胀，致使表面鼓起形成的气泡起皮缺陷，失去商品表面美观和影响质量。因铝锭坯料组织疏松、缩松、气孔、砂眼、内裂、粗晶；挤压筒不清洁、有油、污物、冲蚀与鼓突变形；挤压筒预热温度过高；挤压筒与挤压垫磨损严重和压配不当；挤压速度失控，铝金属充填过快，排气不畅，铝
精品文档，放心下载，放心阅读 1、目的 规范热挤压型材（基材）的生产作业活动，以达到准确成形、保证质量、提高效率的目的。 2、适用范围 适用于在本公司挤压生产的整个过程。精品文档，超值下载 3、职责 3.1 车间主任负责指导和监督车间员工按本规程的规定操作。 3.2 其他各岗位员工严格按本规程的规定进行操作。 4、操作规程 4.1挤压生产工艺流程图： 4.2生产前的准备 4.2.1模具的准备（责任人：挤压班长） 4.2.1.1备用的模具模垫应整齐摆放在模架上，报废的模具和不能使用的模垫应及时清除出车间，防止错用不合格的模具和模垫。 4.2.1.2派模工接到生产计划指令后，组织合格模具，送抛光工处进行抛光，完毕配送机台。
4.2.1.3模具在炉中的停留时间最长不超过8小时。 4.2.1.4模具加热及保温控制如表1 4.2.2盛锭筒的准备（责任人：挤压班长） 4.2.2.1盛锭筒必须保持干净，无严重磨损或大肚，否则，挤压产品将会出现夹渣或气泡。 4.2.2.2盛锭筒与模具配合的端面应平整无损伤和粘铝，否则挤压时会跑料。 4.2.2.3盛锭筒的加热元件必须完好并有足够的加热能力。否则，盛锭筒将无法达到工艺要求的温度。 4.2.2.4盛锭筒温度控制在380℃-430℃之间，严禁超出范围。 4.2.2.5每班上班前，应对盛锭筒进行一次清缸。在正常挤压时，每隔20-50支锭应进行一次清缸，以确保盛锭筒内清洁干净。 4.2.2.6盛锭筒应避免急冷急热，在正常情况下，盛锭筒应在工艺要求的温度范围内长期保温，交班时不要断电。 4.2.3铝合金圆铸锭的准备（责任人：主机手） 4.2.3.1根据排产单的要求选用相应牌号的合金，其数量由生产任务的
铝型材 铝型材的含义：铝型材就是铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料. 铝型材分类方法： 一、按用途可以分为以下几类： 1. 门窗的建筑用门窗铝型材（分为门窗和幕墙二种）. 2. CPU散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 二、按合金成分类： 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类： 1. 阳极氧化铝材 2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材 3. 木纹转印铝材 4. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵) 铝型材生产流程: 主要包括熔铸、挤压和上色(上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个过程。 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。 3、上色(此处先主要讲氧化的过程) 氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为： （1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。 （2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。 （3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积
一.题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二.设计基本容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 三.完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 空心型材模上模零件图 空心型材模下模零件图 空心型材模装配图 四.设计完成期限: 2007年6月11日------2007年6月22日 指导老师_______签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 课程设计评语: 成绩: 设计指导教师_________ _____年_____月____日
目录 一、绪论 (4) 二、总设计过程概论 (7) 2.1挤压工艺流程 (7) 2.2挤压工艺条件 (7) 三、实心型材模设计 (9) 3.1所要设计的实心型材制品 (9) 3.2选坯和选设备 (10) 3.3挤压力的计算 (11) 3.4实心型材模具体结构设计 (12) 3.5.实心模尺寸数据设计 (13) 四、空心型材模设计 (18) 4.1所要设计的制品 (18) 4.2选坯和选设备 (18) 4.3挤压力的计算 (19) 4.4模组及模子外形尺寸确定 (20) 4.5组合模相关参数的确定 (20) 4.6 模子形尺寸的确定 (23) 4.7模孔工作带长度h g的确定 (24)
4.8模芯的设计 (24) 4.9上模凸台设计 (24) 4.10定位销，螺钉 (24) 4.11模子强度校核 (25) 4.12零件图装配图 (26) 五、总结与体会 (26) 参考文献 (26)
一.绪论 近20年来，随着建筑行业的高速发展，我国民用建筑铝型材工业也从无到有，从弱到强地迅猛前进。至今，省的建筑铝型材产品已约占全国的三分之二左右，铝型材的生产能力超过社会的需求，如何提高产品质量，降低成本是取得市场竞争胜利的关键环节。 铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼。6063合金中的主要合金元素为镁及硅，具有加工性能极佳，优良的可焊性，挤出性及电镀性，良好的抗腐蚀性，韧性，易于抛光，上包膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤出合金，广泛应用于建筑型材，灌溉管材，供车辆，台架，家具，升降机，栅栏等用的管，棒，型材。多年来世界各国均采用6063铝合金（铝合金近百种）作为门窗框架。主要是为了该金属表面阳极氧化效果好，开始阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国用了十多年。 铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具，模具设计以及其质量，事关产品的质量，成本。 在挤压设计的过程中挤压工艺条件：应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、
目录 摘要 Abstract 第一章概述.............................................................................................................................. - 1 - 1.1我国建筑铝型材工业发展现状及趋势.............................................................................. - 1 - 1.2挤压成行的工艺特点.......................................................................................................... - 2 - 1.3研究目的和意义.................................................................................................................. - 2 - 第二章挤压产品的工艺分析.................................................................................................. - 4 - 2.1计算产品.............................................................................................................................. - 4 - 2.2工艺性分析.......................................................................................................................... - 4 - 2.3生产方案.............................................................................................................................. - 7 - 2.4模具的总体结构分析.......................................................................................................... - 8 - 2.5 挤压工具总体设计 (9) 第三章工艺计算.................................................................................................................... - 11 - 3.1坯料尺寸计算.................................................................................................................... - 11 - 3.2挤压力的计算.................................................................................................................... - 12 - 3.3挤压机的选择.................................................................................................................... - 14 - 3.4压力中心的计算................................................................................................................ - 15 - 第四章挤压工模具结构设计................................................................................................ - 16 - 4.1模具结构设计.................................................................................................................... - 16 - 4.2模具强度校核.................................................................................................................... - 23 - 4.3挤压筒的设计.................................................................................................................... - 24 - 4.4挤压轴的设计.................................................................................................................... - 27 - 4.5挤压垫的设计 (29) 4.6模具实体图 (30) 总结.................................................................................................................................. - 34 - 参考文献.................................................................................................................................. - 35 - 致谢.................................................................................................................................. - 36 -
一、铝合金的挤压生产 1．挤压时金属的变形过程分为几个阶段？ 分为：⑴填充挤压阶段；⑵平流压出阶段；⑶紊流压出阶段。 2、什么是挤压比（λ）？挤压6063型材时，挤压比（λ）在什么范围内最合适？ 挤压筒内铝棒的截面积与挤出型材的截面积之比，称为挤压比（λ）或挤压系数（λ）。 挤压系数是挤压工艺最重要的内容，根据制品外形和截面面积选择挤压筒的直径。挤压系数一般＞9。平模当λ＝9～40时使用寿命较长，分流模的挤压系数应在20～70范围内。系数过小会产生焊接不良。所以挤压空心型材的挤压系数比实心型材的大。如挤压Φ101×25管材，当λ=15时焊合不好，选择λ=38时管材焊合良好。挤压系数太大，挤压困难，而且因铝棒较短造成产品的成品率太低，影响经济技术指标。 3．生产过程中如何控制挤压温度？ 铝棒温度应保持在440～520℃之间（以6063为例），加热时间均在6小时以上。挤压筒加热到400～440℃。模具温度为400～510℃，保温时间1～4小时。 4、选择挤压温度应遵循哪些原则？ 6063合金铝棒的挤压温度通常在470～510之间，有时也可在较低温度下挤压。选择铝棒温度的原则：⑴为获得较高的机械性能，应选择较高的挤压温度；⑵当挤压机能力不足，可通过提高铝棒温度来提高挤压速度；⑶当模具悬臂过大时，可提高铝棒温度，以减小
铝棒对模具的压力及摩擦力；⑷挤压温度过高会使产生气泡、撕裂及由于模具工作带粘铝造成表面划痕严重；⑸为了获得高表面质量的产品，宜在较低温度下挤压 5、如何控制挤压速度？ 挤压速度是影响生产率的一个重要指标。挤压速度取决于合金种类、几何形状、尺寸和表面状态，同时也与铸锭质量息息相关。要提高挤压速度，必需合理控制铝棒温度、模具温度、挤压筒温度。6063铝合金挤压速度范围为：9～80M/min，其中实心型材为：20～80M/min，空心型材的挤压速度一般为实心型材挤压速度的0．5～0．8倍。 6、什么是均匀化？ 通常将6063铝棒在560℃保温6～8小时，使合金的Mg2si相以细小质点均匀分布在整个金属基体中，且消除铸造应力，铸锭出炉后以较高速度冷却（水冷或风冷），这种热处理工艺称作均匀化。 7、在挤压生产中，均匀化有什么作用？ ⑴能提高型材的机械性能；⑵降低挤压力约10～15％；⑶大大提高挤压速度；⑷降低合金的挤压摩擦，提高模具寿命；⑸减少型材的挤压痕，改善型材的氧化着色质量。 8、怎样计算挤压机每小时产量？ 挤压机每小时产量按下面公式计算： As=3600×F×P［1Vi÷tf/（Ld-1）］ 其中：As-挤压机每小时产能（t/h） F-铸锭截面积（㎡）
1450t全自动铝型材挤压机设计 任务书 1．设计的主要任务及目标 （1）主要任务： a:各个零件的设计 b:设计说明书 c：绘制各个零件图、液压系统图及电路控制图 d：电子资料一份 （2）主要目标： 通过对全自动铝型材挤压机的设计，以现在的市场实际需求出发，立足于企业目前的生产实际情况，研制全自动铝型材挤压机机械机构、液压系统以及电路控制实现全自动操作，更加有效的促使结构部件的整体化和合理化，提高结构的强度和耐用性，进而更有利于实现轻量化，节能化，以及减排高效化的最终目标。 2．设计的基本要求和内容 （1）基本要求： 机械结构：立论正确，文理通顺，简洁完整，技术用语准确，数据计算处理正确；设计合理，工艺可行；图表完备，绘图符合国家规范。 液压系统：合理计算工作压力，适当选取动力部分、执行部分以及辅助部分；绘制符合技术需求液压系统图。 电控系统：进行科学、合理的拟定电路设计图，选取合适的电路元件。 （2）内容： a：通过查阅相关的资料，确定铝型材挤压机机构总体布局及机构方案。 b：综合设计方案，并计算设计出合理的零件设计，选取合适的部分元件，完成铝型材挤压机设计的总装配图。 3．主要参考文献 [1]《大型铝合金型材挤压技术与工模具优化设计》刘静安，谢建新主编；冶金工业
出版社2003，6 [2]《机械制图》左晓明王熊雯主编；高等教育出版社2009，4 [3] 《机械设计手册》第四版成大先主编；化学工业出版社2002，1 [4]《电气控制与PLC应用技术》崔继仁主编；中国电力出版社2010，2 [5] 《铝型材挤压机使用说明书》佛山市业精机械制造有限公司 4．进度安排
挤压 一．操作规程： 1．采用加温100℃/1小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃---420℃。 2．根据作业计划单，选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃，特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。 3．根据作业计划单选定符合计划单的模具，加温至460℃---500℃，保温2---4小时。 4．启动挤压机冷却马达——油压马达。 5．根据计划单顺序，选定模具专用垫装在模座中，将模座锁定在挤压位置。 6．将盛定筒闭锁，将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。 7．主缸前进挤压 8．挤压时刚起压速度要慢，中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。 9．将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。 二．工艺要求 1．铝棒加热上机温度为：A平模：500℃---520℃ B.分流模：480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。 2．模具加温工艺： A.平模：460℃---480℃ B.分流模：460℃---500℃ 3．盛定筒温度：380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃ 4．挤压出的料必须表面光滑，纵向压痕无手感，挤压纹细致均匀，无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差，切斜度按国标高精级。 5．挤压力：≤200㎏/cm2 6．料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。 7．液压油温度≤45℃ 8．型材流出速度一般控制在：5米/分钟---30米/分钟 9．模具在炉内的时间：≤8小时 10.每挤压80支棒－100支棒，必须用专用清缸垫清理一次料胆。
三．注意事项 1、挤压时，如塞模，闷车时间不得超过5秒。 2、装模时，注意安全，防止螺丝滑脱砸伤脚。 3、出料时，严禁直线向出料口窥视。 4、装模上机前，必须检查中心位，挤压杆是否对中，开机前空载试机运行一次，确认无误正式开机。 5、测棒温，模温，盛锭筒温是否达到要求。 6、3—5支棒检查一次质量。 7、经常检查油温。 8、每支铝棒是否有炉号、合金牌号标示。 中断 一．操作规程 1、当主机出料时，用钳子夹住料头，将型材导引至滑出平台并开启冷却风机，对要求水冷的型材打开水冷系统。 2、用中断锯锯下约50㎝左右的料头，写明模具编号，集中收放，供修模工参考。 3、出料正常，用中断锯锯下约50㎝左右的型材，交给质检员检测质量。 4、配合机手根据出料长度，在13米、19米或25米处中断型材，以便矫直。如总长度小于26米。则在料接头上中断。 5、型材被中断后，立即用石棉手套轻轻托住推至冷床。 6、检查质量。特别是第一、第二支棒，以后每隔3---5支棒就要检查一遍表面质量。 二．工艺要求： 1、出料口风冷速度不低于110℃/分钟 2、锯料时，注意轻压且锯与料同步前进，防止型材压弯。 3、推料时，轻拿轻放，避免人为的擦伤和料台擦花。 4、锯料时，一定要用手抓住型材,防止型材摆动而擦花. 三.注意事项:
铝型材挤压加工全过程（图文） 铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是模具的作用：生产所需要产品的形状。 该图为：典型卧式液压挤压机简图挤压方向为由左向右 这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上，使模具向不动的铝棒坯进行挤压，迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。 其实挤压过程类似于挤牙膏，当压力作用于牙膏封闭端时，圆柱状的牙膏就从圆形的开口处被挤出来。如果开口是扁平的，则挤压出来的牙膏就是带状了。当然复杂的形状也能在相同形状的的开口处被挤出来。例如，蛋糕师使用特殊形状的管子挤压冰淇淋来做各种修饰花边，他们所做的其实就是挤压成型。虽然你不能用牙膏或冰淇淋生产很多很有用的产品，你也不能用手指就将铝合金挤压成铝管。但是你能依靠大功率的液压机将铝合金从一定形状的模孔处挤压出来生产种类繁多、很有用的几乎任何形状的产品。 下图（左）挤压开始时第一根型材刚刚被挤出一段，（右）为铝型材生产过程中。
铝型材挤压机操作步骤及方法 1、挤压套、挤压簧、挤压模以及顶压头必须配套，不得与其它厂家产品 混用。 2、挤压模安装后，检验顶压头与挤压模的对中是否良好：空载状态下缓 慢伸出活塞使顶压头进入挤压模内孔，停机检查对中性。 3、挤压用钢绞线在切断时断面应齐整，不得歪斜，且应磨去断面的毛刺 或劈峰。 4、挤压簧在安装时应进行现场自检：正常的情况应该是手掰可断——其 脆性和硬度比较大。 5、挤压前，应清洗钢绞线端部挤压部位表面污物并且必须涂一薄层退锚 灵于挤压模内孔表面。同时应先清除顶压头内孔的残留弹簧丝，避免挤压后包在挤压套内的钢绞线长度不够（钢绞线断面至少应平齐挤压套端面、宜外露2~5mm，否则可能会出现握裹力不足而引发滑脱事故）。 6、预先将挤压簧旋转着套入钢绞线，然后钢绞线连同挤压簧穿过挤压模 内孔；其次，挤压套轻轻地旋转着套入钢绞线和挤压簧（挤压簧应全部被包在挤压套两端头内，允许外露两端各不超过2mm）。 7、为了便于对中，摆正挤压机使其纵向中心线处于钢绞线的延长线上， 将组装体（挤压套、挤压簧和钢绞线）扶正紧贴顶压头后，开启机器进行顶压。顶压头带着组装体行进直至挤压套被夹紧在顶压头与挤压模之间的整个过程中，务必手扶着挤压套使之与顶压头保持对中，同时，在挤压机体外扶正钢绞线保持对中并施力使钢绞线端头顶紧顶压头。挤压过程应持续一次完成、中间不宜停顿。 8、当出现包在挤压套内的钢绞线长度不够（内凹陷）、或者挤压力小于 280KN时，应切除挤压体后重新挤压，避免滑脱事故隐患。 9、使用过程中，必须经常在挤压模内孔表面涂上一薄层退锚灵以保护挤 压模正常使用。挤压力正常情况下为281～342KN。 10、挤压过后油压降到0后应马上卸压回程，防止顶压头顶到挤压模，损 坏挤压机。 11、应定期做挤压体抗拉力（握裹力）试验，验证其挤压效果，以确保挤 压后挤压体的质量。 12、挤压模及挤压顶杆是易损件，挤压模更是挤压质量关键。若有磨损 使挤压压力过大或过小应该立即更换。施工中应采取措施保护挤压模： （1）、挤压模、顶压头必须对中（同轴）。 （2）、使用时，必须保持挤压模内表面的清洁与润滑。 （3）、当挤压力出现超常时，应检查分析，不可野蛮操作。 （4）、操作时，必须避免顶压头顶到挤压模。 （5）、若长时间连续挤压作业时，挤压模温度会很高。因此应注意停机休息、散热，防止挤压模过热易损，降低正常使用寿命。 铝型材挤压机的操作步骤与要点 铝型材挤压机的使用包括安装、调整、试车、操作、维护和修理等一系列环节，虽然看似繁琐，实际上只需要按照说明上的操作即可。但是作为操作人员必须熟悉自己所操作的铝型材挤压机的结构特点，来正确地掌握挤压工艺条件，正确地操作机器。挤压机的种类很多，尽管操作的要点各不相同的，但也有其相同之处。今天我们就来详细介绍一下铝型材挤压机的操作步骤与要点。
铝型材挤压车间操作流程及作业指导书 挤压 一．操作规程： 1．采用加温100℃/1小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃---420℃。 2．根据作业计划单，选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃，特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。 3．根据作业计划单选定符合计划单的模具，加温至460℃---500℃，保温2---4小时。4．启动挤压机冷却马达——油压马达。 5．根据计划单顺序，选定模具专用垫装在模座中，将模座锁定在挤压位置。 6．将盛定筒闭锁，将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。 7．主缸前进挤压 8．挤压时刚起压速度要慢，中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。 9．将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。 二．工艺要求 1．铝棒加热上机温度为：A平模：500℃---520℃B.分流模：480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。 2．模具加温工艺： A.平模：460℃---480℃ B.分流模：460℃---500℃ 3．盛定筒温度：380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃ 4．挤压出的料必须表面光滑，纵向压痕无手感，挤压纹细致均匀，无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差，切斜度按国标高精级。 5．挤压力：≤200㎏/cm2 6．料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。 7．液压油温度≤45℃ 8．型材流出速度一般控制在：5米/分钟---30米/分钟 9．模具在炉内的时间：≤8小时 10.每挤压80支棒－100支棒，必须用专用清缸垫清理一次料胆。 三．注意事项 1、挤压时，如塞模，闷车时间不得超过5秒。 2、装模时，注意安全，防止螺丝滑脱砸伤脚。 3、出料时，严禁直线向出料口窥视。 4装模上机前，必须检查中心位，挤压杆是否对中，开机前空载试机运行一次，确认无误正式开机。 5、测棒温，模温，盛锭筒温是否达到要求。 6、3—5支棒检查一次质量。 7、经常检查油温。 8、每支铝棒是否有炉号、合金牌号标示。 中断
年产25000吨铝型材挤压车间工艺设计 一、绪论 随着时代的进步，材料的应用也发生着变化。因铝合金铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼等优点，应用受到日益关注。尤其在建筑方面，铝合金型材现已广泛应用于各种商业及民用建筑，有着不可替代的重要地位。 而在铝合金型材中应用最广泛的就是6063铝合金。6063铝合金的成份位于Al—Mg2Si—Si的三相区，它的主要合金组元是Mg和Si，而且Mg和Si首先形成Mg2Si相，淬火状态和自然时效状态都有很高的塑性。人工时效的 6O63台金挤压材，抗拉强度为 240MPa，屈服强度为 220MPa，延伸率为 l1％。该合金可以在高温下进行高速变形，由于其淬火敏感性低，可以在挤压机上直接风冷淬火。生产的制品表面光洁，可省去专门的抛光工序。能进行各种颜色的阳极氧化着色。由于该合金主要用于建筑、装饰等，所以对 Fe、Cu等杂质元素的控制较为严格，以保证其抗蚀性。另外，在可热处理强化的合金中，其可焊性属于上等，可以铁焊、气焊、电阻焊，电弧焊。本次铝型材挤压车间工艺设计采用6063铝合金进行挤压生产。 二、本次设计的意义 本次课程设计任务是完成年产量不少于5000吨的挤压车间工艺设计，通过设计可以加深我对挤压车间整个生产流程的认识以及对铝合金性能、生产工艺、挤压设备等有更加深入的了解。这次课程设计还让初次感受到要创办一间工厂需要考虑多方面的因素（如设备的选购、生产工艺的安排及其具体参数、人员及工作时间的分配等），从中锻炼了我考虑问题的周密性，使我在以后的工作中更加地细致。因此，本次课程设计对于大四的毕业生来说有着重要的意义。 三、生产任务 1.本车间任务 本次设计的任务是完成年产量不少于5000吨的挤压车间工艺设计，完成的型材的品种有：幕墙、纱窗、卷廉门和扣板材。所用的挤压材料是6063铝合金。全车间的年产量为25000吨。
_铝型材挤压机工作原理 3(1铸锭加热 对挤压生产来说，挤压温度是最基本的且最关键的工艺因素。挤压温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能量消耗等都产生很大影响。 挤压最重要的问题是金属温度的控制，从铸锭开始加热到挤压型材的淬火都要保证可溶解的相组织不从固溶中析出或呈现小颗粒的弥散析出。 6063合金铸锭加热温度一般都设定在M安徽工程技术学校g2Si析出的温度范围内，加热的时间对Mg2Si的析出有重要的影响，采用快速加热可以大大减少可能析出的时间。一般来说，对6063合金铸锭的加热温度可设定为: 未均匀化铸 锭:460-520?;均匀化铸锭:430-480?。其挤压温度在操作时视不同制品及单位压力大小来调整。在挤压过程中铸锭在变形区的温度是变化的，随着挤压过程的完成，变形区的温度逐渐升高，而且随着挤压速度的提高而提高。因此为了防止出现挤压裂纹，随着挤压过程的进行和变形区温度的升高，挤压速度应逐渐降低。 3(2挤压速度 挤压过程中必须认真控制挤压速度。挤压速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶过程、制品力学性能及制品表面质量均有重要影响。 挤压速度过快，制品表面会出现麻点、裂纹等倾向。同时挤 压速度过快增加了金属变形的不均匀性。挤压时的流出速度取决于合金种类和型材的几何形状、尺寸和表面状况。 6063合金型材挤压速度(金属的流出速度)可选为20-100米/分。 近代技术的进步，挤压速度可以实现程序控制或模拟程序控制，同时也发展了等温挤压工艺和CADEX等新技术。通过自动调节挤压速度来使变形区的温度保持在某一恒定范围内，可达到快速挤压而不产生裂纹的目的。
为了提高生产效率，在工艺上可以采取很多措施。当采用感应加热时，沿铸锭长度方向上存在着温度梯度40-60?(梯度加热)，挤压时高温端朝挤压模，低温端朝挤压垫，以平衡一部分变形热;也有采用水冷模挤压的，即在模子后端通水强制冷却，试验证明可以提高挤压速度30,-50,。近年来在国外用氮气或液氮冷却模具(挤压模)以增加挤压速度，提高模具寿命和改善型材表面质量。在挤压过程中将氮气引到挤压模出口处放出，可以使被冷却的制品急速收缩，冷却挤压模和变形区金属，使变形热被带走，同时模子出口处被氮的气铝型材1800吨压力机氛所控制，减少了铝的氧化，减少了氧化铝粘接和堆积，所以氮气的冷却提高了制品的表面质量，可大大的提高挤压速度。CADEX是最近发展的一种挤压新工艺，它挤压过程中的挤压温度、挤压速度和挤压力形成一个闭环系统，以最大限度地提高挤压速度和生 产效率，同时保证最优良的性能。 3(3在线淬火 6063-T5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合金可强化的最小的冷却速度为38?/分，因此适合于风冷淬火。改变风机和风扇转数可以改变冷却强度，使制品在张力矫直前的温度降至60?以下。 3(4张力矫直型材出模孔后，一般皆用牵引机牵引。牵引机工作时在给挤压制品以一定的牵引张力，同时与制品流出速度同步移动。使用牵引机的目的在于减轻多线挤压时长短不齐和抹伤，同时也可防止型材出模孔后扭拧、弯曲，给张力矫直带来麻烦。张力矫直除了可以使制品消除纵向形状不整外，还可以减少其残余应力，提高强度特性并能保持其良好的表面。3(5人工时效