常见挤压缺陷及修模方法概述

第二章挤压基本原理第四节挤压件的常见缺陷冷挤压时往往由于变形工序设计不妥,会使坯料在挤压成形过程中产生各种缺陷。

因此,只有预先了解这些缺陷的成因,才能在设计变形工序时,采取有效的解决办法来确保生产出合格的挤压件。

一、表面折叠多余的表皮金属被压入坯料表层所形成的缺陷,称为表面折叠。

例如在正挤压中,挤压头部较粗大的杆形件,需要采用两道成形工序。

如果在第一道正挤压中工件的头部与杆部连接处圆弧太大或相应锥角太小,则在第二道成形工序中因凹模的圆角半径较小,便有可能使坯料过渡区部分的材料被压入端部的底平面上,而形成如图2-11a所示的折叠。

又如,反挤压时凹摸底部设有较大的圆角半径,而坯料底部为直角过渡,在挤压过程中就会产生折叠,它的形成过程见图2-11b、C。

如果挤压变形继续进行,这种折叠还会被移到工件的侧面。

二、二、表面折缝在变形过程中,多余的表皮金属受阻而在其边界处积聚,随着变形的继续进行深入到材料内部所形成的一种缺陷，正称为表面折缝。

当正挤压出现死角区时,如图2-12a所示的D区,坯料后半部分的表皮金属向凹模出口方向滑动受到死角区金属的阻碍,多余的表皮金属被积聚在死角区入口处。

随后,多余的表皮金属沿滑移面被拉入金属内部,并随金属的流动一起向前延伸,从而形成折缝。

有时,挤压件从凹模中取出后,死角区金属很快脱落,就是这种缺陷所致。

同理,反挤压与复合挤压时,也会因其变形的死角区金属阻止表皮金属滑动而产生折缝。

图2-12b为反挤时底部死角区的剥落,图c为复合挤压的横向折缝。

a) b) c)图2 -12挤压表面折缝a) 正挤压时的表面折缝b)反挤压时的死角区剥落c)复合挤压时的横向折缝三、缩孔缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹坑的缺陷。

当正挤压进行到待变形区厚度较小、甚至只有变形区而无待变形区厚度时,会产生图2-13a所示的缩孔。

若变形程度较大,润滑条件、凹模入口又不利,则中心层的金属流动快,外层流动落后于中心层,产生浅缩孔；若外层金属根本不向下移动,反而向上移动,便产生很深的缩孔。

6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法
1.毛刺：毛刺是挤压型材表面的突出物，会影响外观和触感。

毛刺的
主要原因是金属挤压时的不均匀变形和模具壁口的磨损。

解决方法包括增
加材料的充填比例，优化挤压工艺参数，增加模具壁口的滑移润滑剂等。

2.断裂：断裂是挤压型材在生产和使用过程中出现的一个严重问题。

断裂的原因可以是材料本身的强度不足、挤压工艺参数设置不当、模具设
计不合理等。

解决方法包括选择合适的6063铝合金型材，优化挤压工艺
参数，加强模具的冷却和加热控制等。

3.冷裂纹：冷裂纹是在挤压型材的表面或内部出现的长而细的裂纹。

冷裂纹的出现与材料的热处理过程和冷却速度不当有关。

解决方法包括优
化挤压工艺参数，控制冷却速度，合理设计材料的热处理过程等。

4.物理性能不稳定：6063铝合金挤压型材的物理性能，如硬度、抗
拉强度、延展性等，可能存在不稳定的情况。

这可能是由于挤压工艺中的
应力集中和不均匀变形导致的。

解决方法包括优化挤压工艺参数，增加冷
却控制，合理设计模具结构等。

5.起皮：起皮是指挤压型材表面出现的局部脱层现象，降低了型材的
使用寿命。

起皮的原因主要是模具的磨损和使用不当。

解决方法包括定期
检查和维护模具，增加模具的使用寿命，减少起皮现象的发生。

总之，6063铝合金挤压型材的觉缺陷可能会影响其质量和使用寿命。

通过合理选择材料、优化挤压工艺参数、改进模具设计和加强质量控制等
措施，可以有效地解决这些问题，提高挤压型材的质量和性能。

铝合金挤压缺陷分析及质量控制方法铝合金挤压是一种常见的金属加工方法，可以制造出各种形状复杂、尺寸准确的铝合金材料。

在挤压过程中，可能会出现一些缺陷，如裂纹、畸变、气泡等。

这些缺陷对最终产品的性能和质量产生重要影响。

因此，对铝合金挤压缺陷进行分析和质量控制非常重要。

首先，我们来分析一些铝合金挤压可能出现的缺陷：1.裂纹：裂纹是挤压过程中最常见的缺陷之一，可能是由于材料的拉伸、压缩或应力过大引起的。

裂纹通常位于材料的边缘或内部，严重影响材料的强度和耐久性。

2.畸变：挤压过程中，材料受到强烈的变形力，可能导致其形状发生畸变。

这可能是由于模具设计不当、材料不均匀或挤压温度过高等原因引起的。

畸变会影响产品的精度和外观质量。

3.气泡：在挤压过程中，可能会产生气泡，这通常与气体溶解度、挤压温度、模具设计等因素有关。

气泡会降低材料的强度和断裂韧性。

为了控制和避免上述铝合金挤压缺陷，可以采取以下质量控制方法：1.优化模具设计：合理的模具设计可以减少挤压过程中的应力集中和变形，降低裂纹和畸变的风险。

通过对挤压参数和材料性能的充分了解，可以设计出适合的模具几何形状和尺寸。

2.选择合适的挤压温度：挤压温度对铝合金挤压过程中的材料流动性和冷却速率具有重要影响。

选择适宜的挤压温度可以避免材料的过度损伤和缺陷的产生。

3.控制挤压速度：挤压速度对挤压过程中的应力分布和微观组织形成有影响。

过高的挤压速度可能引起过度的应力和快速冷却，增加裂纹和畸变的风险。

因此，需要控制挤压速度，使之适应材料的性质和模具的要求。

4.严格控制材料质量：合格的原材料是制造高质量铝合金挤压材料的基础。

需要严格遵守材料规格和标准，进行材料化学成分和物理性能的检测，确保材料的可靠性和稳定性。

5.加强挤压过程监控：挤压过程中需要不断监控挤压力、温度、速度等参数，及时反馈调整，并进行质量检验。

通过合理的挤压工艺和检测控制方法，可以最大限度地避免缺陷的出现。

以上是针对铝合金挤压缺陷的分析及质量控制方法的简要介绍。

铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法1.剪切错位：剪切错位是指型材在挤压过程中金属流量差异引起的未能连接好，比如断裂、剪切外观等。

其原因可能是挤压机的夹杂物太多，挤压头设计不合理，挤压机调节不当等。

质量控制方法包括：挤压头设计要合理，挤压机及工艺参数设置要适当，挤压机设备应定期检查。

2.面蚀和表面瑕疵：铝合金挤压过程中，可能出现面蚀和表面瑕疵，比如气泡、黑点、斑纹等。

其原因可能是原料中含有杂质，型材表面未处理好，脱模剂过多等。

质量控制方法包括：选择高质量的原料，严格控制脱模剂的使用量，对挤压头和模具进行定期维护和清洁。

3.挤压头磨损：挤压头在长期使用过程中，会出现磨损，从而导致挤压出来的铝合金型材出现缺陷，比如形状不规则、尺寸不准确等。

其原因可能是挤压头及模具的材质不合适，挤压头与模具接触不均匀等。

质量控制方法包括：定期检查挤压头及模具的磨损情况，及时更换磨损严重的部件。

4.型材表面氧化：铝合金挤压后的型材表面容易发生氧化，影响了其美观度和耐腐蚀性。

其原因可能是挤压过程中未采取适当的防护措施，比如采用带油脂的挤压头。

质量控制方法包括：在挤压过程中采取适当的防护措施，比如清洁型材表面，使用抗氧化剂等。

5.尺寸偏差：铝合金挤压后的型材尺寸偏差可能会导致装配困难或无法达到设计要求。

其原因可能是挤压机设备及工艺参数设置不准确，挤压模具磨损严重等。

质量控制方法包括：严格控制挤压机及工艺参数设置，及时更换磨损的模具。

总之，铝合金挤压工序中的缺陷主要包括剪切错位、面蚀和表面瑕疵、挤压头磨损、型材表面氧化和尺寸偏差等。

通过选择合适的原料，合理设计挤压机及模具，严格控制工艺参数，及时维护和更换设备和模具等方式，可以有效地控制和消除这些缺陷，提高铝合金挤压工序的质量。

挤压过程中常见的缺陷和对策挤压过程常见的缺陷有：挤压缩孔、“死区”剪烈和折叠、纵向裂纹、横向裂纹、挤压件弯曲、由拉缩引起的截面尺寸不符、残余应力大、以及粗晶环等。

挤压缩孔是挤压矮坯料时常易产生的缺陷，这时由于Ｂ区金属的轴向压应力小，故当A 区金属往凹模孔流动时便拉着B区金属一道流动，使其上端面离开冲头并呈凹形，再加上径向压应力的作用便形成这样的缩孔。

防止的对策是正确控制压余的高度，必要时可增加反向推力。

挤压时，如果摩擦系数大和模具温度较低时，常在凹模底部形成一个难变形区，通常称为“死区”。

由于该区金属不变形，而与其相邻的上部金属有变形和流动，于是便在交界处发生强烈的剪切变形，严重时将引起金属剪裂，即“死区”裂纹，有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠。

应当指出，在与“死区”交界处产生的强烈剪切变形对挤压件的组织和性能有重要影响，有关这方面的内容我们在《锻件组织和性能控制》一书中作了介绍，这里不再重复。

防止“死区”剪裂和折叠的对策是改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度，还可以采用带锥角的凹模，锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力，该分力与摩擦力的方向相反，从而有利于金属的变形和流动。

根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角，以抵消摩擦的影响。

在挤压筒内尽管可能产生挤压缩孔和“死区”剪裂等缺陷，但变形金属处于三向受压的应力状态，能使金属内部的微小裂纹得以焊合，使杂质的危害程度大大减小，尤其当挤压比较大时，这样的应力状态对提高金属的塑性是极为有利的。

但是在挤压制品中常常产生各种裂纹（图4-53）以及挤压件的弯曲、拉缩和残余应力等。

这些缺陷的产生与筒内的不均匀变形（主要是“死区”引起的）有很大关系，但更重要的是凹模孔口部分的影响。

挤压时，变形金属在经过孔口部分时，由于摩擦的影响，表层金属流动慢，轴心部分流动快，使筒内已经形成的不均匀变形进一步加剧，内外层金属流动速度有差异，但两者又是一个整体，因此必然要有相互平衡的内力（即附加应力），外层受拉应力，内层受压应力，图4-53a所示的裂纹就是附加拉应力作用的结果。

铝型材十二大挤压不良分析与预防处理铝型材的挤压过程中，常常会出现一些不良问题，这些问题会对产品的质量和性能产生重要影响。

因此，对这些不良问题进行分析与预防处理是非常重要的。

本文将介绍铝型材挤压过程中的十二大不良问题，并提供相应的预防处理方法。

1.挤出力不良：挤出力不足会导致铝型材的形状和尺寸不准确。

预防方法包括：调整挤压机的工作参数，如提高挤出速度和温度；对模具进行适当的修整和保养。

2.皮肤破裂：皮肤破裂是指铝型材表面出现裂纹和剥落。

预防方法包括：控制挤压温度，避免过热和过快冷却；增加辅助挤压润滑剂的使用。

3.金属流动不良：金属流动不良会导致铝型材内部空隙和缺陷过大。

预防方法包括：适当增加挤出比例，提高挤压速度；调整挤压机的工作参数，如挤压温度和挤出力。

4.挤压后弯曲：挤压后弯曲是指铝型材挤压完毕后产生弯曲现象。

预防方法包括：加强模具支撑，增加挤压辅助力；调整挤压温度，避免过快冷却。

5.表面粗糙：表面粗糙会影响铝型材的美观度和耐腐蚀性。

预防方法包括：合理选用挤压润滑剂，减少摩擦和磨损；控制挤压速度，减少表面变形。

6.孔洞和气泡：孔洞和气泡会使铝型材的强度和硬度降低。

预防方法包括：控制挤压温度，避免过快冷却；加强挤压机和模具的清洁和维护。

7.挤压口裂缝：挤压口裂缝会导致铝型材的弯曲和变形。

预防方法包括：检查模具的倒角和圆角，避免锐角和尖角；增加挤压辅助力，确保金属充满模腔。

8.冷却速度过快：冷却速度过快会导致铝型材的内部应力过大。

预防方法包括：调整挤压温度和冷却方式；在挤压过程中适当降低冷却速度。

9.形状变形：形状变形会使铝型材无法满足设计要求。

预防方法包括：调整挤压温度和挤出力，确保金属充满模腔；增加模具支撑，防止变形和扭曲。

10.挤压速度不均匀：挤压速度不均匀会导致铝型材的一些部位变形或尺寸不准确。

预防方法包括：调整挤压机的工作参数，如挤压温度和挤出力；加强模具支撑，提高挤压精度。

11.金属死角：金属死角会导致铝型材中出现空隙和缺陷。

(液压英才网豆豆转载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。

铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法一、缩尾在某些挤压制品的尾端，经低倍检查，在截面的中间部位有不合层形似喇叭状现象，称为缩尾。

经常可以见到一类缩尾或二类缩尾两种情况。

一类缩尾位于制品的中心部位，呈皱褶状裂缝或漏斗状孔洞。

二类缩尾位于制品半径1/2区域，呈环状或月牙状裂缝。

有时在离制品表面层0.5-2mm处出现连续的或不连续的不合层裂纹或裂纹痕迹，有人把它称为第三类缩尾。

一般正向挤压制品的缩尾比反向挤压的长，软合金比硬合金的长。

正向挤压制品的缩尾多表现为环形不合层，反向挤压制品的缩尾多表现为中心漏斗状。

金属挤压到后端，堆积在挤压筒死角或垫片上的铸锭表皮和外来夹杂物流入制品中形成二次缩尾；当残料留得过短，制品中心补缩不足时，则形成一类缩尾。

从尾端向前，缩尾逐渐变轻以至完全消失。

缩尾的主要产生原因1、残料留得过短或制品切尾长度不符合规定；2、挤压垫不清洁，有油污；3、挤压后期，挤压速度过快或突然增大；4、使用已变形的挤压垫（中间凸起的垫）；5、挤压筒温度过高；6、挤压筒和挤压轴不对中；7、铸锭表面不清洁，有油污，未车去偏析瘤和折叠等缺陷；8、挤压筒内套不光洁或变形，未及时用清理垫清理内衬。

防止方法1、按规定留残料和切尾；2、保持工模具清洁干净；3、提高铸锭的表面质量；4、合理控制挤压温度和速度，在平稳挤压；5、除特殊情况外，严禁在工、模具表面抹油；6、垫片适当冷却。

二、粗晶环有些铝合金的挤压制品在固溶处理后的低倍试片上，沿制品周边形成粗大再结晶晶粒组织区，称为粗晶环。

由于制品外形和加工方式不同，可形成环状、弧状及其他形式的粗晶环。

粗晶环的深度同尾端向前端逐渐减小以至完全消失。

期形成机理是由热挤压后在制品表层形成的亚晶粒区，加热固溶处理后形成粗大的再结晶晶粒区。

粗晶环主要的产生原因1、挤压变形不均匀‘2、热处理温度过高，保温时间过长，使晶粒长大；3、便金化学成分不合理；4、一般的可热处理强化合金经热处理后都有粗晶环产生，尤其是6A02,2A50等合金的型、棒材最为严重，不能消除，只能控制在一定范围内；5、挤压变形小或变形不充分，或处于临界变形范围，易产生粗晶环。

挤压变形的主要缺陷1、模具的影响在挤压生产中，模具是在高温高压的状态下工作的，受压力和温度的影响，模具产生弹性变形。

模具工作带由开始平行于挤压方向，受到压力后，工作带变形成为喇叭状，只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝，类似于车刀的刀屑瘤。

在粘铝的形成过程中，不断有颗粒被型材带出，粘附在型材表面上，造成了吸附颗粒。

随着粘铝的不断增大，模具产生瞬间回弹，就会形成咬痕缺陷。

若粘铝堆积较多，不能被型材拉出，模具瞬间回弹时粘铝不脱落，就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。

我们现在使用的挤压模具基本是平面模，在铸棒不剥皮的情况下，铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区，随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多，死区的杂质也在不断的变化，有一部分被正常流动的金属带出，堆积在工作带变形后的空间内。

有的被型材拉脱，形成了吸附颗粒。

因此，模具是造成吸附颗粒的关键因素。

2、挤压工艺的影响挤压工艺参数的选择正确与否也是影响吸附颗粒的重要因素。

经过现场观察，挤压温度、挤压速度过高，吸附颗粒就越多，原因是由于温度高、速度快，型材流动速度增加，模具变形的程度增加，金属的流动加快，金属的变形抗力相对减弱，更易形成粘铝现象；对大的挤压系数来说，金属的变形抗力相对增加了，死区相对增大，提高了形成粘铝的条件，形成吸附颗粒的概率增加；铸棒加热温度与模具温度之差过大，也易造成粘铝问题，甚至堵模；工模具表面的粗糙度、工作带表面的硬度等，也是造成粘铝，形成吸附颗粒的原因之一。

3、铸棒质量的影响铸棒质量是影响铝型材表面及挤压成型的重要因素。

吸附颗粒的成因与铸棒质量有很大关系。

铸棒的组织缺陷常见的有夹渣、疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等。

夹渣是混入铸棒的熔渣、氧化皮或其他杂质，也叫夹杂。

低倍试片上一般呈现形状不规则的黑洞，凹陷于基体，是一些不同颜色的、无定形的松软组织，破坏了铸棒的连续性。

在挤压过程中，夹渣极易从基体中分离出来，通过模具的工作带时，粘附在入口端，形成粘铝，并不断被流动的金属拉出，形成吸附颗粒；疏松是在晶界及枝晶网络出现的宏观和微观的分散性缩孔。