BJ-KPE004-300x180铝型材低温中速挤压工艺方案的挤压模具仿真模拟分析报告
潘卫国2016年4月19日1、铝型材产品图及选定挤压设备和挤压工艺的原始提供数据
型材产品编号：BJ-KPE004-300x180；壁厚：4.6mm；铝合金牌号及状态：6063-T5；型材整体挤压比（λ）：19.4；型材出模孔截面图如图1所示。
图1 型材出模孔截面图
2、初始模具设计模型
该型材挤压模具为三件套分流组合模，几何模型由前置保护模、保护模分流腔、下模焊合腔室、工作带成形
根据原始模具设计图（dwg格式），使用Solid works软件做三维造型, 获得三维模型如图2所示，保护模三视图如图3所示，下模三视图如图4所示，工作带三维模型如图5所示。
图2 模具几何模型初始设计3维立体图
图3 保护模三视图
图4 下模三视图
图5 模具工作带初始设计3维立体图
3、挤压坯料及模具材料的物理性能参数
表１ 6063铝合金的化学成分（质量分数）%
Si Mg Fe Cu Mn Cr Zn Ti Al
0.65 0.65 0.35 0.15 <0.10 0.10 0.10 0.10 其余
表２挤压坯料及模具材料的物理性能参数
材料类型6063-T5铝合金
（20℃）6063-T5铝合金
（370℃）
H13钢
（HRC52,540℃）
密度[Kg/m3] 2690 2690 7870 杨氏模量[Pa] 7.0E+10 7.0E+10 2.1E+11 泊松比0.35 0.35 0.35 导热系数[W/(m?k] 201 201 24.3 比热[J/(kg?k)]900 900 460
抗拉应力σb[MPa] 185 16 1305
屈服应力σ0.2[MPa] 145 14 1000
剪切应力τ[MPa] 115 8 652.5-783
延伸率δ[%] 12 105 13.9
4、建立数值模拟分析模型和边界条件
采用专业数值模拟分析软件对型材挤压过程进行数值模拟分析，结合挤压工艺参数建立铝合金金属流体部分的分析模型。根据有限元数值模拟技术要求，在数学模型中可省略螺钉孔、销钉孔等与分析无关的细小结构，使用Solidworks软件, 获得整体三维模具实体模型，然后输入到专业数值模拟分析软件即可形成由由铝合金铸棒、前置保护模、模具下模组成的整体三维分析模型，如图6所示，经过此专业软件的计算求解，得到最终可视化的数值模拟分析结果。
图6 数值模拟分析模型图（下图为网格划分后效果）
金属流体部分的三维分析模型由铝合金铸棒、分流腔金属、焊合腔金属、工作带金属、出口型材金属组成，如图7所示。
图7 铝合金流体数值模拟分析模型图（下图为网格划分后效果）
此部分的模拟结果可以数值化表述各个金属部分径向或轴向的温度、速度、变形位移、压力、应力、应变、晶粒度、屈服应力等分析要素数值大小和分布情况。
表３挤压边界条件
物理量参数设置
铝合金坯料和工模具腔体内表面之间为粘塑性摩擦的摩擦因数0.3
铝合金坯料和模具工作带之间为粘性摩擦Stick
铝合金坯料和模具与环境传热系数为[W/(m2·K)] 10
铝合金坯料与工具传热系数为[W/(m2·K)]3000
5、挤压工艺参数方案和仿真模拟分析结果
5.1 挤压工艺参数方案
基于已有挤压模具设计图及其3D模型，根据建立的数值模拟分析模型，结合如表4设定的挤压工艺参数，进行挤压稳态过程的有限元仿真模拟。
表4挤压工艺参数设置方案
物理量参数设置
初始坯料温度[℃] 500
初始模具温度[℃] 480
初始挤压筒温度[℃] 420
初始挤压垫温度[℃] 420
挤压垫挤压速度[mm/s] 3.85
挤压比19.4
型材整体理论挤出速度[mm/s] 74.8
5.2 挤压稳态过程有限元仿真模拟模拟结果
1、型材出口处内外表面和截面温度、速度数据和平均压力、总挤压力如表5所示。
2、由铸棒、分流腔、工作带、出口型材金属组成的流动金属部分的温度、压力和速度的数值模拟结果采用彩色云图方式表示。温度分布云图如图8所示；压力分布云图如图9所示；
图8 金属流动部分温度分布云图
金属流动部分温度分布分析结果：
·铝合金流体部分最高温度为565.7℃，最低温度为491.1℃。低温区域分布于铸棒中前段，并靠近模具分流孔进料端，高温区域分布于焊合腔工作带和出模口处型材成形部分，在型材成形部分达到最大值。
·铸棒部分的温度分布自铸棒进口端至保护模分流孔入口处沿挤压方向呈现梯度降低形态，在保护模分流孔入口处急剧增加至524.2℃，且芯部区域温度高于外周边缘区域温度。
·保护模分流腔和焊合腔内部的温度分布自分流腔入口至焊合腔的工作带出口呈现沿挤压方向呈现梯度增加形态，且各分流孔芯部区域温度高于外周边缘区域温度。在焊合腔工作带出口达到最大值565.7℃，且高温区域逐步向焊合腔底部和焊合腔工作带出口收缩，并集中于焊合腔工作带出口。
·出模口处型材成形部分的温度范围为525.3～563.1℃，型材整体的表面温度差异率为6.88%，大于≤5%的要求，分布呈现不均匀、有差别的形态。
图9 金属流动部分压力分布云图
金属流动部分压力分布分析结果：
·铝合金流体部分最高压力为354.4MPa，最低压力为0.0MPa。高压力区域分布于铸棒进口端，低压力区域分布于焊合腔工作带和出模口处型材成形部分，在型材成形部分减弱至最小值。
·铸棒部分的压力分布自铸棒进口端至保护模分流孔入口处沿挤压方向呈现梯度均与递减形态，在保护模分流孔入口处递减至196.9MPa。
·保护模分流腔和焊合腔内部的压力分布自分流腔入口至焊合腔的工作带出口呈现沿挤压方向梯度递减形态，在焊合腔工作带出口递减至0.0MPa，且低压力区域逐步向焊合腔底部和焊合腔工作带出口收缩，并集中于焊合腔工作带出口。
·出模口处型材成形部分的压力分布呈现在0.0MPa均匀形态。型材断面的整体结构压力值均为0.0MPa。
·铝合金金属流动所需的总挤压力为1160.45吨，挤压垫处平均挤压压力为335.8MPa, 低于2000吨挤压机提供的挤压力，符合设计及生产要求。
3、型材部分的变形位移、速度、温度大小的数值模拟结果采用彩色云图+观察点数值方式表示。变形位移变化云图，如图10所示；速度变化分布云图，如图11所示；温度变化分布云图，如图12所示；
3.1 型材部分变形位移变化分布分析
图10 型材部分变形位移变化分布云图
分析结果：
·铝合金流经工作带出口后成形的型材整体部分的变形位移呈现不均匀形态，最大变形位移量为46.43mm，位于型材右侧部位，见图中红色区域部分。最小变形位移量为1.33mm，位于型材左侧部位，见图中蓝色区域部分。·型材右侧部位红色区域的变形位移量最大达到41.28-46.43mm，高于型材截面的其他部位，且远高于型材左侧部位。
·型材成型时会产生较大畸变，型材右侧部位因变形位移量大，金属流动时会受到型材左侧部位变形位移量小的牵引影响，导致中部和右侧部分的金属向型材中心部位偏移流动，从而引起型材整体无法正确成形。
3.2 型材部分表面速度变化分布分析
图11 型材部分表面速度变化分布云图
分析结果：
·铝合金流经工作带出口后成形的型材整体部分的表面速度呈现不均匀形态，最大表面速度为104.8mm/s，位于型材右侧部位，见图中红色区域部分。最小表面速度为10.9mm/s，位于型材左侧部位，见图中蓝色区域部分。·型材右侧部位红色区域的表面速度达到94.4-104.8mm/s，大于型材理论挤出速度74.8mm/s，高于型材截面的其他部位，且远高于型材左侧部位。
·型材成型时会产生较大畸变，型材右侧部位因金属流速大，金属流动时会受到型材左侧部位金属流速小的牵引影响，导致中部和右侧部分的金属向型材中心部位偏移流动，从而引起型材整体无法正确成形。
3.3 型材部分表面温度变化分布分析
图12 型材部分表面温度变化分布云图
分析结果：
·铝合金流经工作带出口后成形的型材整体部分的表面温度呈现均匀但有细微差别的形态，最大表面温度为563.2℃，见上图红色区域；最小表面温度为525.3℃，见上图蓝色区域。温度差异率为6.88%，大于≤5%的要求，分布呈现不均匀、有差别的形态，从而导致型材成型时产生较严重畸变。
·金属在流出模具工作带后的成形温度，符合6063合金淬火工艺要求的500～595℃温度范围，通过风冷淬火工艺可以保证型材各部位的机械、物理性能达到质量要求。
4、模具的保护模部分变形位移、温度、应力、承受压力的数值模拟结果采用彩色云图+观察点数值方式表示。Z 向（挤压方向）变形位移变化云图，如图13所示；X向（垂直挤压方向）变形位移变化云图，如图14所示；Y向（垂直挤压方向）变形位移变化云图，如图15所示；温度变化分布云图，如图16所示；应力变化分布云图，如图17所示；承受压力变化分布云图，如图18所示。
4.1 保护模部分Z向（挤压方向）变形位移变化分析
图13 保护模部分Z向（挤压方向）变形位移变化云图
分析结果：
·模具的保护模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了Z向（挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的中心区域向四周边缘梯度递减，分流桥和模芯部分沿-Z向（反挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·保护模变形位移最大值为0.081mm。在保护模分流桥部位Z向（挤压方向）变形位移范围为0.029～0.081mm，三个分流桥靠近中心区域的工作带部位（见图中黄绿色和红色区域）。
·保护模工作带部位Z向（挤压方向）的变形位移量验证了：为避免因下模承受大挤压力产生较大变形位移，需设置保护模的设计理论。此变形位移量属于轻微小变形，表明设计的保护模变形量满足实际挤压生产要求，同时也表明保护模的刚度设计合格。
4.2 保护模部分X向（垂直挤压方向）变形位移变化分析
图14 保护模部分X向（垂直挤压方向）变形位移变化云图
分析结果：
·模具的保护模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了X向（垂直挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的中心区域向三个分流孔外侧梯度减少，在分流孔边缘达到最大值，同时沿Z向（挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·在分流孔部位，X向（垂直挤压方向）变形位移最大值为0.009mm，位于右侧两个分流孔外侧区域。
·在分流孔出口部分的分流孔部位，X向（垂直挤压方向）变形位移范围为0.0～0.01mm，位于中间分流桥区域（见图中蓝色区域）。
·保护膜部位X向（垂直挤压方向）的变形位移量很小，属于微小弹性变形不会影响金属正常流动、正常挤压，也保证了型材批量化的挤压生产过程中模具的正常使用寿命，表明保护模的刚度设计合格。
4.3 保护模部分Y向（垂直挤压方向）变形位移变化分析
图15 保护模部分Y向（垂直挤压方向）变形位移变化云图
分析结果：
·模具的保护模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了Y向（垂直挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的中心区域向三个分流孔外侧梯度减少，在分流孔边缘达到最大值，同时沿Z向（挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·在分流孔部位，Y向（垂直挤压方向）变形位移最大值为0.006mm，位于下部两个分流孔外侧边缘区域。
·在分流孔出口部分的分流桥部位，Y向（垂直挤压方向）变形位移范围为0.0～0.011mm，位于左右两个模芯的工作带区域（见图中黄绿色区域）。
·模芯部位Y向（垂直挤压方向）的变形位移量很小，属于微小弹性变形不会影响金属正常流动、正常挤压，也保证了型材批量化的挤压生产过程中模具的正常使用寿命，表明保护模的刚度设计合格。
4.4 保护模部分温度变化分析
图16 保护模部分温度变化分布云图
分析结果：
·模具下模部分的高温区集中分布于焊合腔底部的工作带部位，并且呈现由分流桥部位向模具外周梯度递减的分布形态。最高温度为514.2℃，位于中间分流桥出口边缘部位。
·模具的温度变化范围对于H13模具钢属于常规中等温度使用工况，可以依据表2中模具材料的物理性能参数进行模具强度校核，查验保护模应力分布情况，并且判定保护模应力值是否超标、强度设计是否合格。
4.5 保护模部分应力变化分析
图17 保护模部分应力变化分布云图
分析结果：
·保护模部分的应力分布呈现不均匀分布形态，高应力区域主要分布于1、三个分流孔的进料口边缘（见上图所示）；2、分流桥出料口边缘（见下图所示）。
·保护模部分的应力最大值为271.0MPa，右侧分流孔出料口缘，此项数值小于H13钢材料的允许抗拉应力值1305MPa，表明保护模的强度设计合格，可保证模具正常使用寿命。
4.6 保护模部分压力变化分析
图18 保护模部分压力变化分布云图
分析结果：
·保护模部分的高压力区域主要分布于1、分流孔进料口的分流桥（见上图所示）；2、分流孔出料口分流桥根部与分流孔外壁接合处的区域（见下图所示）。
·保护模部分高压力区域的压力值为0～118.7MPa，此项数值上限小于H13钢材料的允许抗拉应力值1305MPa，表明保护模的设计强度合格，可以保证模具正常使用寿命。
5、模具的下模部分变形位移、温度、应力、承受压力的数值模拟结果采用彩色云图+观察点数值方式表示。Z向（挤压方向）变形位移变化云图，如图19所示；X向（垂直挤压方向）变形位移变化云图，如图20所示；Y向（垂直挤压方向）变形位移变化云图，如图21所示；温度变化分布云图，如图22所示；应力变化分布云图，如图23所示；承受压力变化分布云图，如图24所示。
5.1 下模部分Z向（挤压方向）变形位移变化分析
图19 下模部分Z向（挤压方向）变形位移变化云图
分析结果：
·模具的下模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了Z向（挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的工作带区域向四周边缘梯度递减，同时沿Z向（挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·在导流腔Z向（挤压方向）变形位移最大值为0.261mm，位于焊合腔内底边左侧的角部区域。
·导流腔工作带部位Z向（挤压方向）变形位移范围为0. 085～0.261mm。
·导流腔工作带部位Z向（挤压方向）的变形位移量验证了模具工作带在高压作用下发生沿挤压方向的弹性变形为主要弹性变形的设计理论。此变形位移量属于微小弹性变形不会影响金属正常流动、正常挤压，也保证了型材批量化的挤压生产过程中模具的正常使用寿命，表明下模的刚度设计合格。
5.2 下模部分X向（垂直挤压方向）变形位移变化分析
图20 下模部分X向（垂直挤压方向）变形位移变化云图
分析结果：
·模具的下模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了X向（垂直挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的工作带区域沿左右方向至四周边缘梯度递减，同时沿Z向（挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·在导流腔工作带部位X向（垂直挤压方向）变形位移最大值为0.072mm，位于模具工作带中部尖角区域（见上图蓝色区域）。
·工作带部分的X向（垂直挤压方向）变形位移范围为0. 0～0.072mm。
·导流腔工作带部位X向（垂直挤压方向）的变形位移量验证了模具工作带在高压作用下发生沿垂直挤压方向的弹性变形为次要弹性变形的设计理论。此变形位移量属于微小弹性变形不会影响金属正常流动、正常挤压，也保证了型材批量化的挤压生产过程中模具的正常使用寿命，表明下模的刚度设计合格。
5.3 下模部分Y向（垂直挤压方向）变形位移变化分析
图21 下模部分Y向（垂直挤压方向）变形位移变化云图分析结果：
·模具的下模在挤压力和铝合金金属流动的作用下产生了Y向（垂直挤压方向）变形位移。变形位移分布呈现由模具的工作带、出口空刀和出模孔区域沿上下至四周边缘梯度递减，同时沿Z向（挤压方向）逐渐降低的分布形态。
·下模部分的Y向（垂直挤压方向）变形位移最大值为0.064mm，位于下模出模孔区域。
·下模部分导流腔工作带部位Y向（垂直挤压方向）的变形位移范围为0. 0～0.074mm。
·下模部分导流腔工作带部位Y向（垂直挤压方向）的变形位移量验证了模具工作带在高压作用下发生沿垂直挤压方向的弹性变形为次要弹性变形的设计理论。此变形位移量属于微小弹性变形不会影响金属正常流动、正常挤压，也保证了型材批量化的挤压生产过程中模具的正常使用寿命，表明下模的刚度设计合格。
5.4 下模部分温度变化分析
图22 下模部分温度变化分布云图
分析结果：
·模具下模部分的高温区集中分布于焊合腔底部的工作带部位，并且呈现由工作带部位向模具外周梯度递减的分布形态。最高温度为531.7℃，位于焊合腔内底边中心部位和工作带区域。
·模具的温度变化范围对于H13模具钢属于常规中等温度使用工况，可以依据表2中模具材料的物理性能参数进行模具强度校核，查验保护模应力分布情况，并且判定保护模应力值是否超标、强度设计是否合格。
5.5 下模部分应力变化分析
图23 下模部分应力变化分布云图
分析结果：
·下模部分的分布呈现不均匀分布形态，高应力区域主要分布于导流腔底边与立边结合区域和工作带尖角区域，高应力区域应力变化范围为614.2～961.5MPa。低应力区域主要分布于导流腔底部和工作带直边区域，低应力区域应力变化范围为5.2～614.2MPa。此两项数值竣均小于H13钢材料的允许抗拉应力值1305MPa，表明下模的强度设计合格。
·通过在导流腔底部与立边部位的结合区域、导流腔底边与立边部位的结合区域设计3～5mm的圆弧过渡圆角可有效减少此部位的应力集中现象，有利于保证模具的强度和正常使用寿命。
5.6 下模部分压力变化分析
铝合金按所含主要元素成分可分为： 1、工业纯铝1XXX系（1350工业纯铝） 2、AL-Cu合金2XXX系（2024AL-Cu合金） 3、AL-Mn合金3XXX系 4、AL-Si合金4XXX系 5、AL-Mg合金5XXX系 6、AL-Mg-Si合金6XXX系 7、AL-Zn-Mg-Cu合金7XXX系 8、AL-Li合金8XXX系 6063化学主要成分： 硅Si：0.20-0.6%；铁Fe:0.35%；铜Cu：0.10%；锰Mn：0.10%；镁Mg：0.45-0.9%；铬Cr：0.10%；锌Zn：0.10%；钛Ti：0.10%；铝Al：余量 该合金特点：挤压性能好易挤压，中等强度，关键是具有良好的氧化性能，给铝门窗型材一个好的装饰面。 6061合金主要成分： Mg：0.8-1.2%，Si：0.4-0.8%，Fe：0.7%，Cu：0.15-0.4%，Mn：0.15%，Cr：0.04-0.35%，Zn：0.25%，Ti：0.15%，Al：余量。
工业铝型材的简单分类与用途 1、6063，6063A，6463A，6060工业用铝合金型材。除广泛用作建筑门窗和幕墙结构与装饰材料外，还大量用作室内家具、卫生间、散热器、升降梯扶手型材及一般工业用管材和棒材。 2、6061，6068铝合金工业型材。主要用作冷藏箱、集装箱底板、卡车车架部件、船舶上层结构件、轨道车辆结构件、大型货车结构及其他机械用结构件。 3、6106铝合金工业型材。广泛用于各种要求耐腐蚀的管、线材和棒材。 4、6106，6101B铝合金工业型材。专用于生产高强度电母线，各种导电体材料。 5、6005铝合金工业型材。主要用作梯子、电视天线、电视发射架等。 6、6005A铝合金工业型材。用于生产要求强度高、断面复杂的高速列车、地铁列车、轻轨列车、双层列车、豪华大巴等现代交通运输工业的关键材料，用于大型车辆的整体外形结构件、重要受力部件和大型装饰部件。 7、6351T6铝合金工业型材。多用于公路交通设施挤压结构件和要求强度高的输气、输油、输水管道等。 8、其他铝合金工业型材。如2024.7075等高强铝合金型材、棒材，也正在开发，并拟新建立式淬火炉和大型拉矫机等，以适应大批量生产。
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.
<<铝型材挤压模具>>试卷 班级：106模具姓名：学号： 一、填空题（30分） 1. 铝合金挤压型材按横截面的形状和尺寸可分为四组：、、、 。 2.大型基本挤压工具包括、、、、和 等；模具包括、等直接参与金属变形且消耗比较大的工具。 3.沿长度方向断面不变的实心型材挤压有三种基本方法是：⑴、⑵、⑶ 4.型材主要失效与坏损形式有、、和。 5.型材挤压模具按模孔压缩区断面形状可分为：、、、 和等。 6.修模的基本方法有、、、垳磨与抛光及表面氮化等。 7.钳工修模主要包括钳修工作带，保证尺寸精度和降低表面粗糙度，修平、、 、桥部的刀纹、棱角，去除氧化皮、组装垳磨模子等 二、判断题（对的画√，错的画×，10分） 1.电火花成形加工主要加工模子工作带、垫模和专用环的模腔通孔以及直径较小深度较深、内表面要求较光滑的通孔和盲孔。（） 2.电火花线切割主要用来加工模子的出口带，舌型模、分流组合模芯头型槽等。（） 3.挤压型材时，某一部分供给金属越多，所受阻力越大，这部分流出模孔的速度就越慢，反之越快。 （） 4.当即可用阻碍法又可用加快法来修正模子时，应优先选用阻碍法。（） 5.挤压模具的修理就是通过调整模孔工作带的长度、金属分配比例，模具的表面状态以及金属与模孔的摩擦润滑条件等以调整金属流出模孔的速度，来提高挤压产品质量。（） 6.当挤压制品厚度或外形尺寸小于技术要求的公差精度时，应缩小模孔尺寸。（） 7.阻碍角与打麻点同时采用可加大阻碍效果. （） 8.在挤压寸铝或软铝合金带板时，由于中部流速过快，金属供给不足，引起制品中部下凹，修正法是缩小中部模孔尺寸，使之成凹形。（） 9.打击模孔法修模打击位置离模孔太远，易将工作带打塌，造成报废。（） 10.缩孔时，最好打击模孔流速较快的一侧. （） 三、选择填空(20分) 1.实心型材出现麻花状扭拧的原因是，判断方法是，修理方法是 a .当型材一个壁的流速大于其它壁的流速，流速快的壁愈来愈比其它壁长，致使其绕流速慢的壁旋转 b.型材模腔一个壁的两侧工作带长度不一致，壁厚两侧的金属流速不均，当这种流动不均面沿同一方向排列时，就会使型材在横断面上产生力矩 c.型材端头各处流速差不明显，有一纵向对称轴线，型材扭拧好似绕此轴进行旋转。 d 型材端头不齐，流速，从型材纵向可以看出一壁绕另一壁旋转 ①在模孔流速快的一侧及平面间隙凸起的一侧工作带做阻碍，或将另一侧做加快。②将型材流速快的部位加阻碍③对流速快的壁两侧的工作带加以阻碍：当波浪小且波距较长时，可在流速慢的部位涂以润滑油。④将型材流速快的部位加阻碍，或将流速慢的部位做加快，或涂以润滑油来消除，与此同时，应使铸锭加热均匀，改善模孔分布状态。 2. 实心型材出现波浪的原因是，判断方法是，修理方法是 a .当型材一个壁的流速大于其它壁的流速，流速快的壁愈来愈比其它壁长，致使其绕流速慢的壁旋转
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
铝型材生产流程加工知识 用塑性加工方法将铝坯锭加工成材，主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。铝加工在20世纪初开始以工业方式进行生产，30年代以前，基本上沿用铜加工的生产设备，产品主要用于飞机制造。60年代后，铝材生产发展很快，每年大约增长4～8％，产品广泛应用于航空、建筑、运输、电气、化工、包装和日用品工业等部门。产量仅次于钢铁，居金属材料第二位。中国于50年代中期建成较大型的铝加工厂，形成了生产体系，产品已系列化,品种有七个合金系,可生产板材、带材、箔材、管材、棒材、型材、线材和锻件（自由锻件、模锻件）八类产品。上海贝派铝型材产品图：
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）深圳铝型材加工熔炼：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、深圳铝型材加工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。 1、氧化膜厚度薄。国家标准规定建筑铝型材氧化膜厚度应不小于10um（微米）。厚度不够，铝型材表面易锈蚀、腐蚀。抽验中一些无产名、厂址、生产许可证、合格证的铝型材，其氧化膜厚度仅2至4um，有的甚至没有氧化膜。据专家估算每减少1um 氧化膜厚度，每吨型材可减少电耗成本150多元。 2、深圳铝型材加工化学成分不合格。掺入大量杂铝、废铝的铝型材能大大降低成本，但会导致建筑铝型材化学成分不合格，严重危及建筑工程安全。贝派铝型材主要从事工业类铝型材模具开发挤压生产及深加工。
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
1、目的 通过确定圆铸锭生产过程的工艺要求和操作方法，以确保所生产的圆铸锭符合内控质量标准的要求，最大限度地实现熔铸车间生产活动的高效率、高成品率。 2、适用范围 适用于6000系铝合金，外经为Ф4″-Ф9″圆铸锭的生产作业活动。 3、职责： 3.1 炉前班长对合金的化学成份是否合格负责。 3.2 熔炼工对熔炼温度是否符合工艺要求，金属烧损率是否超标，油耗是否达到节能要求，同时对灰渣中金属铝是否回收干净，是否降低环境污染负责。 3.3 铸造工对铸造温度是否符合工艺要求，铸锭精粒度是否达到1级标准，铸锭直径、弯曲度和表面质量是否符合内控质量标准要求负责。 3.4 锯切工对圆铸锭的定尺长度，切斜度和产品标识负责。 4、工艺操作规程： 4.1 4.2 4.2.1 配料前准备 4.2.1.1 车间主任以填写《铸棒生产计划单》的形式对各班班长下达
生产任务，规定合金牌号、铸棒规格、生产时间和熔炉编号。 4.2.1.2 到限根据生产计划单准备备料及相关工具等。 4.2.2 原铝锭的使用：不同品位的原铝锭，适合于配制不同牌号的合金，在配制合金时，应建议按表1的规定选用原铝锭。 表1 注：纯度高的铝锭可以代替纯度低的铝锭使用，但反之则不行。 4.2.3 配料计算的有关规定 a）镁：按镁锭含镁量为100%计算。 b）铝硅中间合金：规定理论含硅量为12%，每批硅种进厂应取三个试样化验含硅量，取其算出平均值为计算依据。 c) 铜、锌：按含铜、含锌100%计算。 d) 锰、铬：按猛剂、铬剂中含猛或含铬的百分比计算。 4.2.4 原料的使用配比 4.2.4.1 原料的使用配比，原则上应按表2的规定执行 表2 注：1、一级废料是指本厂各车间返回的6000系合金废料。 2、二级废料指外购的6000系合金废料。 4.2.4.2 含有Zn、Pb、Bi等元素的废料，不准混入一、二级废料中去，不准用来配制无Zn、Pb、Bi的合金。这些废料需隔离管理。
铝型材挤压模具设计思考题 1、基本概念 平模、锥模、正锥模、倒锥模、舌比、比周长、宽厚比、阻碍角、促流角、挤压比、分流比、宽展量、宽展角、比压 2.模具工作带的作用是什么？确定工作带长度的原则是什么？ 3.挤压模具设计时，为什么要设计入口圆角？ 4.在50MN挤压机直径为360mm的挤压筒上，挤压直径为40mm棒材，合理的挤压比范围为10~15，模孔数目为多少合适？ 5. 不等壁型材模设计时，如何确定不同壁厚处的模孔工作带长度？ 6.在型材模具设计时，如何平衡模孔不同部位金属的流动速度？ 7.在槽形型材模具设计时，为什么型材模孔的角度应增大1°~2°，设计成91°~92°，而且型材底部的模孔尺寸应适当扩大0.1~0.8mm？ 8.分流模主要由那几部分构成，焊合室的主要作用是什么？ 。 9.型材模孔设计时，模孔尺寸要比型材的名义尺寸大一些，这是为什么？ 10.分流模设计中，为什么要将模孔置于分流桥下面？如果模孔不能完全被桥遮 蔽，工作带尺寸如何确定？ 11.分流模设计时，模芯为什么要伸出模孔工作带一定长度？ 12.焊合室的大小、形状对挤压制品的质量有何影响？ 13.焊合室高度对制品的焊合质量有何影响？ 14.一般来说，焊合室高度越大，制品的焊合质量越好，但易造成制品偏心，这是为什么？ 15.挤压模具设计中为什么要设计“空刀”，空刀尺寸大小对产品质量和模具寿命有何影响？ 16.宽展模挤压的基本原理是什么？ 17.导流模挤压的基本原理是什么？ 18.模具优化设计的意义是什么？模具优化设计的基本方法是什么？ 19.采用平模挤压生产普通实心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？ 20.采用分流模挤压空心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？ 21.当型材尺寸出现超负偏差，或超正偏差时，如何修模？
蒲田铝制品——工业铝型材加工, 工业铝型材厂家, 常州工业铝型材, 铝型材工作台 铝型材的主要生产流程 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。
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
铝型材生产过程.(DOＣ)
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铝合金按所含主要元素成分可分为: 1、工业纯铝1XXX系（１350工业纯铝) 2、ＡＬ-Ｃu合金２ＸXX系（２02４AL-Ｃｕ合金） 3、AＬ-Ｍn合金３ＸＸＸ系 4、AL-Ｓｉ合金4ＸＸX系 5、ＡL-Ｍg合金5XXX系 6、ＡL-Ｍg-Si合金６XXX系 7、AL-Ｚn-Mｇ－Cｕ合金7XXX系 8、AL-Li合金8ＸXX系 6063化学主要成分: 硅Si：０.2０－０.６%；铁Fｅ:0．3５%;铜Cu:０.１0%；锰Ｍn：0．１０％;镁Ｍg:０.45-0.9%;铬Cr:0.10%;锌Zn:0.１０％;钛Ｔi:０.１0%;铝Al：余量 该合金特点:挤压性能好易挤压,中等强度，关键是具有良好的氧化性能，给铝门窗型材一个好的装饰面。 ６0６１合金主要成分: Ｍｇ:0.8-１.２%，Si:０.4-0.８%,Fe:0.7%，Cｕ:0．1５-0.4%,Ｍn:0.1５％,Cｒ：0.04-0.35%，Zｎ：0．25%，Ｔi：0.15％，Al:余量。
工业铝型材的简单分类与用途 １、６０６３，606３Ａ,646３A，６060工业用铝合金型材。除广泛用作建筑门窗和幕墙结构与装饰材料外,还大量用作室内家具、卫生间、散热器、升降梯扶手型材及一般工业用管材和棒材。 2、６061,60６8铝合金工业型材。主要用作冷藏箱、集装箱底板、卡车车架部件、船舶上层结构件、轨道车辆结构件、大型货车结构及其他机械用结构件。 3、6106铝合金工业型材。广泛用于各种要求耐腐蚀的管、线材和棒材。? 4、６１0６，６101B铝合金工业型材。专用于生产高强度电母线,各种导电体材料。? 5、60０５铝合金工业型材。主要用作梯子、电视天线、电视发射架等。 ６、６00５A铝合金工业型材。用于生产要求强度高、断面复杂的高速列车、地铁列车、轻轨列车、双层列车、豪华大巴等现代交通运输工业的关键材料,用于大型车辆的整体外形结构件、重要受力部件和大型装饰部件。?7、6351T６铝合金工业型材。多用于公路交通设施挤压结构件和要求强度高的输气、输油、输水管道等。 ８、其他铝合金工业型材。如202４．7０7５等高强铝合金型材、棒材,也正在开发，并拟新建立式淬火炉和大型拉矫机等，以适应大批量生产。 ※我们公司常用的型材有:工业流水线铝型材和常规型材（方
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:
铝型材挤压模具的合理使用、维护及管理 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
铝材阳极氧化工艺流程： 机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮 化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺 经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。 一、染色工艺 1.预处理:铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 2.阳极氧化: ⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。 ⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。 电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。 按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。 3.染色:铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。 ⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。 无机染色溶液 染料颜色溶液甲溶液乙染色化合物名称 名称浓度名称浓度 蓝或浅蓝亚铁氰化钾 10-50 氯化铁 10-100 普鲁士蓝 褐色铁氰化钾 10-50 硫酸铜 10-100 铁氰化铜 黑色醋酸钴 50-100 高锰酸钾 15-25 氧化钴 黄色重铬酸钾 50-100 醋酸铅 100-200 重铬酸铅
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。
铝型材生产工艺 生产工艺流程图 熔炼铸造铸锭均匀化挤压时效 阳极氧化(着色) 粉末涂漆 封孔电泳涂漆固化固化 包装滚齿 成品入库穿条压合包装成品人库 简要说明: 熔炼:主要原材料AL99.70以上铝锭(GB/T1196)加入铝硅合金锭、镁锭加热熔炼、熔炼温度为730?,750?、进行搅拌、精炼、打渣等工序。 铸造:采用同水平密排顶铸造工艺，使用不同的结晶器，生产出不同直径规格的铝棒。 铸锭均匀化:采用575?保温6小时快速冷却。 挤压:铝棒加热到450?左右，采用规定的模具，用挤压机挤压出各种规格的型材，并急速风冷或水冷，调直、锯切、装框。时效:采用190?,195?保温3.5小时左右，然后采用强制风冷的工艺。 阳极氧化(着色):以铝基材为阳极，置于电解液中通电，阳极产生氧原子、氧原子有很强的氧化剂，在铝基材表面生成一层性能优良的ALO保护层，着色采用电解着色工艺，将金属离子(镍离子、亚锡离23 子)填充到ALO保护层中，使氧化膜显现出不同的颜色。 23 封孔:采用Ni2+、F-冷封孔工艺。 电层涂漆:将经过阳极氧化(着色)的型材放入电泳槽中，通电使丙烯酸树脂附着在型材表面。
固化:将电泳涂漆的型材在180+20?温度下，用30分钟左右烘干固化。 粉末喷涂:铝型材基材经过铬化前处理，通过静电喷涂上粉末涂料。固化:将粉末涂料的型材在200?温度下烘烤10分钟。滚齿、穿条、压合:采用穿条式工艺生产隔热铝型材，首先生产出带槽位的铝型材，用专用的滚齿设备在槽位上开出0.5,1.0深的齿来。穿入尼龙隔热条PA66-GF，用压合设备将两支铝型材复合在一起，生产出具节能性能的隔热铝型材。 下面红色为工作计划模板，不需要的下载后可以编辑删除～谢谢 工作计划 一、近期 今年是在新的工作岗位工作的年，是熟悉工作，履职，方法，积累经验的一年，年中“转变，”，即转变工作角色，工作职责。 转变工作角色:参加工作近十年了，从事的工作一直都单一，以至于对行业的工作所知甚少，以至陌生，县办公室全县的核心机构，工作涉及到全县各行各业，对此，在思考问题，事情时，跳出以前在的思维，摆正的位置，全局意识，转变工作角色。 工作职责:办公室对工作安排，尽快熟悉的工作和职责，熟悉县办公室的规章制度，工作要求;熟悉县办公室总体工作及年初工作，工作任务;三虚心办公室同志的，善于学习、勤于思考，在干中学、学中干，工作的运行和问题的程序;四要与科室同志总结前期工作，工作努力方向。 二、中期 在工作职责、工作任务，熟悉工作方的前提下，明年，自身锤炼，政治素质、能力、工作绩效“三个提升”。 提升政治素质:要善于从政治角度看问题。面临的情况多么，要从政治角度分析判断问题，清醒头脑。二要政治敏锐性。密切关注时事、时事，网络、报刊、电
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
铝型材挤压模具管理制度 铝型材挤压模具管理制度铝型材挤压模具专业网站 2010年11月24日 8:08 评论? 一、申请开模 1、按照客户或销售人员提供的的图纸或样品由公司委托模具生产厂家制图，图纸经审核后由模具管理员或销售经理提出开模申请，再经公司领导批准后开模。如果属于用户提供的图纸或样品，需开模具的图纸必须经过客户的认可并签字。 2、模具订购单经公司领导签字后生效并传真至模具生产厂家，五金库房、模具管理员和销售经理各执一份。二、模具验收 1、模具发到公司后，由五经库房根据订购单进行数量验收，与订单不相符合或无订单的模具不予验收。 2、经五金库房验收并办好入库手续后，由模具管理员在五金库房办理领用手续。模具管理员和修模工共同进行检查验收，验收内容包括：检查模具的外形尺寸、断面是否和图纸相符以及模具的硬度等。每付模具建立模具跟踪随行卡，并在电脑上建立模具台帐。三、试模 1、由模具管理员开《试模通知单》，交予生产排产员，由生产排产员下达生产指令安排挤压车间试模，挤压车间主任确定试模时间。 2、新模试模尽可能安排在白班，可以将容易出料、难度系数小的模具安排在夜班试模。试模时，模具主管及修模工亲临现场。特殊品种试模时，挤压车间主任和公司领导也需参加。 3、试模前的准备工作要充分：（1）筒温、模温和棒温要符合生产工艺要求；（2）挤压机中心调整，三心同一，即挤压轴、盛锭筒、模座中心在一条线上；（3）工装具；（4）量器具及产品图纸。 4、试模的铝棒不能太长，挤压上压不能太快，试模的料头30-50mm长，标注上下面、模具编号及出料方向。填好模具使用记录。 5、由试模的挤压班长负责取好样品，模具管理员对样品质量进行检测，特殊模具需出具《试模检验报告》。一式三份，一份自留，一份交排产员，一份交挤压车间。向客户提供的样品，质量检测达到用户要求，保证客户要求的长度及数量。 6、每次模具的试模情况在模具随行卡和模具台帐上如实填写。 7、如果新模具修三次试四次不合格，将模具退回模具生产厂家，要求模具生产厂家重新开模具，模具车间主任将信息及时反馈到销售部、排产员或直接反馈给客户。四、生产用模 1、生产班组根据生产计划单的要求到修模房领用模具，模具和模具随行卡同行到机台。 2、机台的模具暂时不需加热的，要放到机台模具专用架上，不得直接放在水泥地面上。 3、需要加热的模具，用专用工具将模具横放到模具加热炉内，严禁平放在炉内，更不能用力扔在炉内，避免砸坏模具炉或模具。须填写模具加热时间。 4、模具加热温度及加热时间符合工艺要求，才允许上机使用。需用专用垫的模具必须使用相应的专用垫。 5、原则要求在哪个机台试的模具就只能在哪个机台使用，严禁不同机台模具混用。使用中，要取好模具料头，长度一般20-30mm，并做好标识。在《模具使用原始记录》上填写清楚。 6、已完成计划或暂时不用的模具，在炉内加热或未加热的模具都要送回模具房。 7、在模具炉模具连续加热不得超过12小时。如果有生产计划而加温超过12小时，要把模具从炉内夹出来冷却，需要加热时再进行加热。 8、从挤压机上卸下来的模具，煲模工及时把模具上的料头铲掉。模具冷却后再送往模具房进行煲模。 五、煲模 1、煲模池的碱水浓度适宜，不要太浓，且进行加热。 2、需煲的模具往池中放的时候要注意安全，避免碱水溅出伤人。 3、模具煲到一定时候，要把组合模具敲开，注意不