铝合金手板加工变形后的处理技巧
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铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防铝合金铸件热处理后常见的质量问题有:力学性能不合格、变形、裂纹、过烧等缺陷,对其产生原因和消除与预防方法分述如下。
〔1〕力学性能不合格通常表现为退火状态伸长率〔6 5〕偏低,淬火或时效处理后强度和伸长率不合格。
其形成的原因有多种:如退火温度偏低、保温时间缺乏,或冷却速度太快;淬火温度偏低、保温时间不够,或冷却速度太慢〔淬火介质温度过高〕;不完全人工时效和完全人工时效温度偏高,或保温时间偏长;合金的化学成分出现偏差等。
消除这种缺陷,可采取以下方法:再次退火,提高加热温度或延长保温时间;提高淬火温度或延长保温时间,降低淬火介质温度;如再次淬火,则要调整其后的时效温度和时间;如成分出现偏差,则要根据具体的偏差元素、偏差量,改变或调整重复热处理的工艺参数等。
〔2〕变形与翘曲通常在热处理后或随后的机械加工过程中,反映出铸件尺寸、形状的变化。
产生这种缺陷的原因是:加热升温速度或淬火冷却速度太快〔太剧烈〕;淬火温度太高;铸件的设计构造不合理〔如两连接壁的壁厚相差太大,框形构造中加强筋太薄或太细小〕;淬火时工件下水方向不当及装料方法不当等。
消除与预防的方法是:降低升温速度,提高淬火介质温度,或换成冷却速度稍慢的淬火介质,以防止合金产生剩余应力;在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位;根据铸件构造、形状选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具;变形量不大的部位,则可在淬火后立即予以矫正。
〔3〕裂纹表现为淬火后的铸件外表用肉眼可以看到明显的裂纹,或通过荧光检查肉眼看不见的微细裂纹。
裂纹多曲折不直并呈暗灰色。
产生裂纹的原因是:加热速度太快,淬火时冷却太快〔淬火温度过高或淬火介质温度过低,或淬火介质冷却速度太快〕;铸件构造设计不合理〔两连接壁壁厚差太大,框形件中间的加强筋太薄或太细小〕;装炉方法不当或下水方向不对;炉温不均匀,使铸件温度不均匀等。
消除与预防的方法是:减慢升温速度或采取等温淬火工艺;提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质;在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包覆石棉等隔热材料;采用专用防开裂的淬火夹具,并选择正确的下水方向。
铝合金表面处理
铝合金表面处理是指对铝合金表面进行一系列的处理,以改善其外观、耐腐蚀性和机械性能。
常见的铝合金表面处理方法包括阳极氧化、电泳涂装、喷涂、电镀等。
1. 阳极氧化:将铝合金制品浸入含有硫酸、硫酸铜等电解液中,通过电解反应形成一层氧化膜,提高铝合金的耐腐蚀性和硬度。
同时,阳极氧化还可以通过染色等方式改变铝合金的颜色。
2. 电泳涂装:将铝合金制品浸入含有漆液的电泳槽中,通过电泳作用使漆液均匀附着在铝合金表面,形成一层均匀、致密的涂层。
电泳涂装可以提高铝合金的耐腐蚀性、耐磨性和外观质量。
3. 喷涂:使用喷涂设备将涂料喷涂在铝合金表面,形成一层涂层。
喷涂可以通过选择不同的涂料,实现不同的效果,如防腐、防锈、防氧化等。
4. 电镀:将铝合金制品浸入含有金属离子的电解液中,通过电解反应使金属离子还原成金属沉积在铝合金表面,形成一层金属镀层。
电镀可以提高铝合金的耐腐蚀性、装饰性和导电性。
以上是常见的铝合金表面处理方法,不同的处理方法适合于不同的应用场合和要求。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的表面处理方法。
压铸件变形的解决措施是什么以压铸件变形的解决措施。
压铸件是一种常见的金属零件制造工艺,通过将金属材料加热至液态状态,然后注入到模具中,并施加高压使其凝固成型。
这种工艺可以生产出具有复杂形状和精密尺寸的零件,因此在汽车、航空航天、电子等领域得到了广泛的应用。
然而,在压铸过程中,由于材料性质、工艺参数等因素的影响,往往会出现一些变形问题,影响产品的质量和使用性能。
因此,如何有效解决压铸件变形成为了制造业中的一个重要课题。
一、压铸件变形的原因。
在了解如何解决压铸件变形问题之前,我们首先需要了解造成压铸件变形的原因。
压铸件变形主要是由于材料的收缩、内部应力和工艺参数等因素引起的。
具体来说,主要包括以下几个方面:1. 材料的收缩,在压铸过程中,金属材料由于冷却凝固会发生收缩,这种收缩会导致压铸件的尺寸发生变化,甚至出现形状不规则的变形。
2. 内部应力,在压铸过程中,由于金属材料的快速冷却和凝固,会导致内部产生应力,当这些应力超过了材料的承受能力时,就会引起压铸件的变形。
3. 工艺参数,压铸工艺中的压力、温度、冷却时间等参数的设定不当,也会导致压铸件的变形问题。
以上这些原因都可能会导致压铸件的变形问题,因此在解决压铸件变形时,需要综合考虑材料性质、工艺参数和模具设计等方面的因素。
二、解决压铸件变形的措施。
针对压铸件变形的原因,我们可以采取一系列的措施来解决这一问题,主要包括以下几个方面:1. 合理选择材料,在进行压铸件的材料选择时,需要考虑材料的收缩率、热膨胀系数等因素,选择合适的材料可以降低压铸件的收缩变形。
2. 优化工艺参数,在压铸过程中,通过合理调整压力、温度、注射速度等工艺参数,可以减小内部应力的产生,降低压铸件的变形。
3. 设计合理的模具,模具的设计对于压铸件的质量和形状有着重要的影响,合理设计模具可以减小压铸件的收缩变形,减少内部应力的产生。
4. 采用热处理工艺,通过对压铸件进行热处理,可以消除内部应力,提高材料的稳定性,减少变形问题的发生。
板材变形矫正基本方法
板材变形矫正是在工业制造和加工过程中常见的一种技术。
板材由于加工或运输等原因,容易出现各种不同程度的变形,这必须得到及时地处理,否则会影响产品质量,甚至导致无法使用。
不同类型的板材变形矫正方法有许多,但它们的本质都是通过施加力或热力来改变板材的形状,恢复其原来的状态。
以下是板材变形矫正的基本方法。
1. 机械矫正法
机械矫正法是通过施加外力来改变板材形状的一种方法。
最常见的机械矫正方法是使用压力机或滚轮。
这些机器可以施加大量的力,以压扁或拉长板材,恢复其原来的形状。
在使用机械矫正法时,需要注意施加的力不能过大,否则会导致板材变形更加严重。
2. 热力矫正法
热力矫正法是利用热量来改变板材形状的方法。
这种方法通常使用加热器或火焰来加热板材,使其变软并易于改变形状。
然后,板材被放在模具中,自然冷却,直到恢复其原来的形状。
需要注意的是,热力矫正法需要在控制好温度和时间的情况下进行,否则会导致板材变形更加严重。
3. 水压矫正法
水压矫正法是将板材放在一个水压室中,通过改变水压来改变板材形状的一种方法。
在水压矫正法中,板材首先被放在一个密闭的水压室中,然后用水压将板材压扁或拉长,直到恢复其原来的形状。
需要注意的是,水压矫正法需要使用高压水,必须在安全的环境下进行。
总的来说,板材变形矫正方法各有优缺点,应根据具体情况,选择合适的方法进行矫正。
同时,在进行板材变形矫正时,应注意安全,避免损坏板材,确保最终的产品质量。
铝合金压铸后表面处理
铝合金压铸表面处理一般有抛光、氧化、电泳、电镀、烤漆等。
1. 抛光:将表面的尖锐的凹痕或痕迹去除,使表面光滑平整,达到漂亮的外观效果。
2. 氧化:将表面形成一层氧化膜,以抵御对铝合金表面的腐蚀,并可以形成不同颜色的表面外观效果。
3. 电泳:通过在表面施加高压电流,使表面形成电泳膜,来达到防腐蚀、抗氧化、装饰和提高耐磨性的目的。
4. 电镀:将一层金属覆盖在表面上,以提高表面的耐磨性和装饰性,以及防止表面的腐蚀。
5. 烤漆:将颜料与溶剂混合制成的特定颜色的涂料,涂在表面上,以增强表面的装饰性能和耐磨性能。
7个减小热处理变形的方法热处理是通过加热和冷却金属材料来改变其性质的过程。
在进行热处理过程中,材料会发生变形,这是由于温度和应力的变化引起的。
为了减小热处理过程中的变形,可以采取以下7种方法:1.加工前热处理:在材料进行初次加工之前,可以进行热处理以减小后续加工过程中的变形。
这样可以通过改变材料的晶体结构和分布来改变其屈服强度和塑性,从而减小变形。
2.采用复合材料:复合材料由两种或多种不同的材料组成,其中一个材料具有较高的强度和刚性,而另一个材料具有较高的韧性和延展性。
通过使用复合材料,可以在一定程度上减小热处理过程中的变形。
3.控制变形工艺参数:在进行热处理过程中,可以通过控制加热温度、冷却速率和时间等参数来减小变形。
例如,降低加热温度和冷却速率可以减少变形量。
4.施加局部应力:在进行热处理过程中,可以在材料上施加一定的局部应力来减小整体的变形。
这可以通过冷却或加热过程中施加压力实现,从而使材料变形更加均匀。
这种方法可以大大降低材料的变形量。
5.使用支撑装置:在进行热处理过程中,可以使用支撑装置或夹具来固定材料,以减小变形。
这些支撑装置可以帮助保持材料的形状和尺寸,从而降低变形。
6.采用适当的冷却介质:在进行热处理过程中,选择适当的冷却介质可以减小变形。
不同的冷却介质具有不同的冷却速率,可以根据需要选择合适的冷却介质,以减小变形。
7.进行后续时效处理:在进行热处理后,可以进行后续的时效处理以减小变形。
时效处理是通过在一定时间内将材料保持在一定的温度下,使其继续发生晶体结构和性质的变化。
这样可以通过改变材料的结构和性质来减小变形。
铝合金板材加工工艺
铝合金板材加工工艺通常包括以下步骤:
1. 材料准备:选择合适的铝合金材料,并根据需要将其切割成所需尺寸的板材。
2. 表面处理:对铝合金板材的表面进行处理,如去除氧化物、清洁、去除油污等,以保证后续加工工序的质量。
3. 弯曲和切割:根据需要将铝合金板材进行弯曲或切割。
弯曲可以使用手工或机器进行,切割则需要使用切割工具如电锯、剪刀等。
4. 拼接和焊接:将铝合金板材进行拼接,可以使用螺栓、螺母、铆钉等方式,也可以进行焊接。
焊接可以使用氩弧焊、MIG
焊接等方法。
5. 表面处理:对加工后的铝合金板材进行表面处理,如喷涂、阳极氧化等,以提高外观和耐腐蚀性能。
6. 检验和修整:对加工后的铝合金板材进行检验,检查尺寸、表面质量等是否符合要求。
如有问题,则需要进行修整,如打磨、重新切割等。
以上是常见的铝合金板材加工工艺流程,具体的工艺步骤和方法会根据不同的加工要求和材料特性有所不同。
热处理变形校正方法在金属加工行业中,热处理是一个至关重要的环节,它能够改善材料的性能,为产品提供必要的强度和硬度。
然而,热处理过程中往往伴随着变形的问题,这给产品质量带来了挑战。
本文将详细介绍热处理变形校正的方法,帮助读者更好地理解和应对这一工艺难题。
一、热处理变形的原因热处理变形主要是由于材料在加热和冷却过程中,内部应力重新分布所导致的。
当材料暴露在高温环境下,其晶体结构会发生改变,冷却后,这些改变会导致尺寸变化和形状变形。
二、热处理变形校正方法1.预防措施:- 选择合适的材料:不同材料的热处理变形程度不同,选择变形较小的材料是预防变形的有效手段。
- 优化热处理工艺:通过调整加热速度、保温时间、冷却速度等参数,降低热处理变形的风险。
2.变形校正方法:- 机械校正:通过机械力对变形部位进行校正,如锤击、拉伸等,但这种方法仅适用于轻微变形。
- 热校正:利用材料在高温下的塑性变形,对变形部位进行加热至适当温度后进行校正。
这种方法对操作技术要求较高,需防止过度加热导致新的变形。
- 液体校正:将变形部位浸入高温液体中,利用液体的压力和温度对变形进行校正。
此方法适用于复杂形状的零件。
3.数控加工校正:- 采用数控加工技术,根据变形量对零件进行精确加工,以消除变形影响。
这种方法适用于高精度要求的零件。
4.表面处理:- 对变形部位进行表面处理,如喷漆、氧化等,以掩盖或补偿变形。
三、总结热处理变形是金属加工中不可避免的问题,但通过合理的预防措施和校正方法,可以最大限度地降低变形对产品质量的影响。
在实际操作中,应根据具体情况选择合适的校正方法,确保产品达到预期的性能和质量要求。
钣金件变形的矫正方法
针对钣金件变形的矫正,以下是三种常用的方法:
1. 敲除修复法:对于小范围的局部凸起和凹陷,可以通过敲除法修复单个、小而浅的凸起和凹陷,使金属变形并恢复到原来的形状。
2. 撬顶修复法:用刮平刀(或勺形板)和尖头工具(如各种镐)撬开顶部凹陷部分,使凹陷部分逐渐恢复原状。
3. 拉伸修复法:用牵拉器将凹痕牵拉出来,这也是常用的凹痕整形方法之一。
牵拉装置包括吸盘、牵拉缸和专用牵拉器。
以上是针对钣金件变形的矫正方法,建议根据具体变形情况选择合适的矫正方法。
如需获取更多信息,建议咨询专业技师。
提升铝合金硬度的后处理方法
以下是 6 条关于提升铝合金硬度的后处理方法:
1. 时效处理呀!就像人经过锻炼变得更强壮一样,铝合金通过时效处理也能大大提升硬度哟!比如那汽车上的铝合金零件,经过时效处理后,变得超级坚固耐用,再也不怕路上颠簸啦!你想想,要是它硬度不够,车子开着开着零件坏了,那可多吓人呀!
2. 冷加工处理绝对值得一试!这就好比把面团揉得更紧实,铝合金经过冷加工处理后硬度杠杠的!像那些精细的铝合金制品,采用冷加工处理,立马变得坚硬可靠。
这不就是让铝合金华丽转身的魔法嘛!
3. 固溶处理可厉害啦!可以把铝合金当成一块需要雕琢的璞玉嘛,经过固溶处理,它就能展现出更耀眼的硬度呀!好比做一把锋利的宝剑,得经过特殊的工艺,铝合金也是如此呀,经过固溶处理,能应对各种挑战呢,你还不赶紧试试!
4. 强化热处理超有用的好不好!这就如同给铝合金注入了一股强大的力量,让它瞬间变硬变强!你看那些高质量的铝合金门窗,有了强化热处理,风吹雨打都不怕,多让人安心呀!你难道不想让你的铝合金制品也这么牛吗?
5. 喷丸强化处理也很不错哦!就像是给铝合金来了一场“硬”的洗礼,让它的硬度蹭蹭往上涨!比如说飞机上的铝合金部件,采用喷丸强化处理,飞行起来都更有安全感呢!这不是一个提升硬度的好办法吗?
6. 表面涂层处理可不能小瞧呀!这就仿佛给铝合金穿上了一件坚硬的铠甲,让它坚不可摧!就像我们给手机贴个膜保护一样,铝合金经过表面涂层处理,硬度有了保障呀!你还在等什么呢!
我的观点结论就是:这些后处理方法都各有特点和优势,大家可以根据实际情况选择最适合自己的方法来让铝合金的硬度更上一层楼哟!。
铝合金热加工处理工艺及原理科普铝合金在高温下塑性高、抗力小、原子扩散过程加剧,热变形过程中伴随着回复再结晶,有利于改善合金组织。
热变形主要对材料有如下影响:热变形过程中,金属内部的晶粒、杂质和第二相及各种缺陷将沿最大延伸主变形方向被拉长,组织拉长方向的强度一般高于其它方向的强度,材料表现出不同程度的各向异性。
此外,热变形时也可能同时产生变形织构及再结晶结构,它们也会使材料出现方向性及不均匀性。
热变形过程中硬化和软化过程是同时发生的。
变形破碎了粗大的柱状晶粒,使材料的组织成为较为细小的变形晶粒,加工硬化与动态回复再结晶机制同时起作用。
由于原子在高温作用下热运动加强,在应力作用下,由于原子发生自由扩散和互扩散,使铸锭化学成分的不均匀性相对减少,还能使某些微小的裂纹得以愈合。
铝合金在高温变形时,加工硬化特征与变形温度及变形速度有关,加工温度越高,变形速度越慢,则加工硬化值越小。
铝及铝合金具有较高的堆垛层错能,扩展位错较窄,极易发生动态回复形成亚晶组织,变形温度高且变形速度快时,所形成的亚晶粒尺寸较小。
若变形后快冷,再结晶过程可能被抑制,高温变形时形成的亚晶会保留下来,合金的强度与亚晶粒尺寸有关,这种强化称为亚结构强化或亚晶强化。
可能的动态回复机制主要有:1)刃型位错攀移;2)螺型位错的交滑移;3)钉扎位错脱钉及三维位错网络的脱缠;4)滑动螺型位错上刃型割阶的非守恒运动。
宏观上,动态回复材料的应力一应变曲线表现为流变应力达到一稳态值。
亚结构主要产生于铝合金热变形过程中的动态回复阶段,随着变形程度的增大,晶粒被拉长,但亚结构仍为等轴的亚晶粒。
铝合金热加工过程是一个极其复杂的高温、动态、瞬时过程,在高温变形中会经历加工硬化、动态回复或动态再结晶等过程,各种变形机制共同作用决定着铝合金的高温变形特点,实际生产中工艺参数的优化非常复杂。
铝合金热变形工艺——铝合金板带材热轧。
一般工业用高强铝合金轧制板、带材(厚度为600mm的板材),不适用于深冲等极端冷成形方式,因为自身的延展性的限制,故热轧是一种相对优良的工艺方法。
降低铝板表面粗糙度的方法
降低铝板表面粗糙度的方法有多种,以下是一些常见的方法:
1. 机械加工:通过铣削、磨削、打磨等机械加工过程,可以去除表面的毛刺和凹凸不平,从而提高表面质量。
2. 化学处理:通过在铝合金表面施加一定的化学药品,使其产生化学反应,从而改变表面粗糙度。
常见的化学处理方法包括酸洗、电化学抛光等。
3. 喷丸处理:利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程,可以有效地降低铝板表面粗糙度。
4. 阳极氧化:阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。
通过阳极氧化可以改变铝板表面的粗糙度,使其更加平滑。
5. 抛光处理:抛光处理是一种通过抛光轮的高速旋转,将铝板表面磨削至光滑平整的过程。
通过抛光处理可以显著降低铝板表面粗糙度,提高其光泽度和美观度。
需要注意的是,不同的方法适用于不同的材料和表面要求,选择合适的方法要根据具体情况而定。
同时,处理过程中应遵循相应的安全操作规程,避免对人体和环境造成危害。
铝合金型材表面处理工艺流程
1.清洗:首先,将铝合金型材进行清洗,以去除表面的污垢和
氧化物。
通常会使用溶剂或碱性清洗剂进行浸泡或刷洗。
2.打磨:清洗后,将铝合金型材进行打磨,以去除表面的瑕疵
和粗糙度。
常见的打磨方法包括手工打磨和机械打磨。
3.酸洗:将铝合金型材浸泡在酸性溶液中,以去除表面的氧化层。
酸洗可以使型材表面更加光亮和平滑。
4.防氧化处理:在酸洗后,采用防氧化处理方法,以形成一层
保护性的氧化膜。
常见的防氧化处理方法包括阳极氧化和化学镀铬。
5.涂装:在防氧化处理后,可以选择将铝合金型材喷涂或涂覆
一层涂料,以增加其耐候性和美观性。
常见的涂装方法有喷涂、粉
末涂装和电泳涂装。
6.热处理:某些铝合金型材需要进行热处理,以改善其硬度和
强度。
热处理一般包括固溶处理和时效处理。
以上是铝合金型材表面处理工艺的基本流程,不同的型材和要求可能会有所差异。
在进行表面处理时,务必遵循相关的操作规范和安全要求,以确保处理效果和产品质量。
参考资料:
___。
铝合金材料与应用[M]。
___。
2010.
___。
现代铝加工技术[M]。
___。
2018.。
几种热处理补救措施热处理是一种常见的金属加工工艺,它可以改变金属的物理和化学性质,提高其强度和耐腐蚀性。
然而,如果热处理不当,就会导致金属零件出现裂纹、变形等问题。
为了避免这些问题,我们可以采取以下几种热处理补救措施。
1. 重新热处理如果金属零件出现了裂纹或变形,可以考虑重新进行热处理。
重新热处理可以消除原有的缺陷,使金属零件恢复到正常状态。
在重新热处理时,需要根据具体情况选择合适的温度和时间,以确保金属零件的质量和性能。
2. 热处理后淬火热处理后淬火是一种常见的补救措施。
淬火可以使金属零件快速冷却,从而消除内部应力和变形。
在进行热处理后淬火时,需要注意淬火介质的选择和温度的控制,以避免出现新的问题。
3. 热处理后回火热处理后回火是一种常见的补救措施。
回火可以使金属零件的硬度和韧性达到平衡状态,从而提高其耐用性和使用寿命。
在进行热处理后回火时,需要根据具体情况选择合适的温度和时间,以确保金属零件的质量和性能。
4. 采用其他加工工艺如果热处理无法解决金属零件的问题,可以考虑采用其他加工工艺。
例如,可以采用冷加工、机加工、焊接等工艺,以达到修复和加工的目的。
在选择其他加工工艺时,需要根据具体情况选择合适的工艺和设备,以确保金属零件的质量和性能。
总之,热处理是一种重要的金属加工工艺,但是如果热处理不当,就会导致金属零件出现裂纹、变形等问题。
为了避免这些问题,我们可以采取重新热处理、热处理后淬火、热处理后回火、采用其他加工工艺等补救措施。
在选择补救措施时,需要根据具体情况选择合适的方法和设备,以确保金属零件的质量和性能。
铝件工艺改进方案引言铝合金以其密度小、强度高、耐腐蚀、易加工等特点被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、电子等领域。
然而,铝合金件制造工艺复杂,生产成本较高。
本文针对铝件制造中常见的一些问题,提出了相关的工艺改进方案,以降低成本、提高生产效率。
问题与分析问题一:铝件表面质量不稳定在铝件生产过程中,常会出现表面不平整、凹凸不平的情况,影响了铝件的外观质量。
这是由于生产过程中所用的冷却液不均匀、氧化皮未完全清除等原因导致的。
解决方案方案一:优化冷却液冷却液对于铝件的冷却速度、表面质量等有很大的影响,因此我们应该优化冷却液的体积浓度和流量。
合适的体积浓度和流量能够使冷却液充分均匀地冷却铝件,从而得到稳定的表面质量。
此外,我们还可以在冷却液中加入一定的表面活性剂,从而减少铝件表面的气泡和毛刺。
方案二:改进氧化皮清除过程氧化皮附着在铝件表面,会使得铝件的表面出现裂纹、孔洞等缺陷。
因此,氧化皮清除工艺对于铝件表面质量的影响非常关键。
我们应该对氧化皮清洗液的体积浓度和温度进行优化,以便彻底清除氧化皮并避免在清洗过程中对铝件表面造成损伤。
问题二:精度不够高、模具易损坏在铝件的冲压、拉伸等工艺中,因为所用模具精度不够高,或者处理方式不当等原因,容易造成铝件变形、甚至模具损坏的情况,从而影响了生产的正常进行。
解决方案方案一:优化模具材质与热处理优化模具材质和热处理工艺可以提高模具的硬度、耐磨性能,从而减少模具损伤的风险。
目前市场上可以选择的模具材质有高速钢、硬质合金、工具钢等,可以根据不同的产品类型选择不同的材质。
此外,在模具制造过程中,还可以采用浸渗热处理技术和合理的调质工艺,以进一步提高模具的抗磨性和寿命。
方案二:优化工艺参数合适的工艺参数可以使铝件的形状保持稳定,避免出现变形、擦伤等情况。
我们应根据铝件的几何形状、材质、板厚等参数,优化工艺参数,包括下料尺寸、模具开口度、模具压力等,以尽可能减少模具对铝件的损伤。
铝合金手板加工变形后的处理技巧
铝件零件加工变形的原因很多,与材质、零件形状、生产条件等都有
关系。主要有以下几个方面:毛坯内应力引起的变形,切削力、切削
热引起的变形,夹紧力引起的变形。
一、减少加工变形的工艺措施
1、降低毛坯内应力
采用自然或人工时效以及振动处理,均可部分消除毛坯的内应力。预
先加工也是行之有效的工艺方法。对肥头大耳的毛坯,由于余量大,
故加工后变形也大。若预先加工掉毛坯的多余部分,缩小各部分的余
量,不仅可以减少以后工序的加工变形,而且预先加工后放置一段时
间,还可以释放一部分内应力。
2、改善刀具的切削能力
刀具的材料、几何参数对切削力、切削热有重要的影响,正确选择刀
具,对减少零件加工变形至关重要。
(1)合理选择刀具几何参数。
①前角:在保持刀刃强度的条件下,前角适当选择大一些,一方面可
以磨出锋利的刃口,另外可以减少切削变形,使排屑顺利,进而降低
切削力和切削温度。切忌使用负前角刀具。
②后角:后角大小对后刀面磨损及加工表面质量有直接的影响。切削
厚度是选择后角的重要条件。粗铣时,由于进给量大,切削负荷重,
发热量大,要求刀具散热条件好,因此,后角应选择小一些。精铣时,
要求刃口锋利,减轻后刀面与加工表面的摩擦,减小弹性变形,因此,
后角应选择大一些。
③螺旋角:为使铣削平稳,降低铣削力,螺旋角应尽可能选择大一些。
④主偏角:适当减小主偏角可以改善散热条件,使加工区的平均温度
下降。
(2)改善刀具结构。
①减少铣刀齿数,加大容屑空间。由于铝件材料塑性较大,加工中切
削变形较大,需要较大的容屑空间,因此容屑槽底半径应该较大、铣
刀齿数较少为好。
②精磨刀齿。刀齿切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新
刀之前,应该用细油石在刀齿前、后面轻轻磨几下,以消除刃磨刀齿
时残留的毛刺及轻微的锯齿纹。这样,不但可以降低切削热而且切削
变形也比较小。
③严格控制刀具的磨损标准。刀具磨损后,工件表面粗糙度值增加,
切削温度上升,工件变形随之增加。因此,除选用耐磨性好的刀具材
料外,刀具磨损标准不应该大于0.2mm,否则容易产生积屑瘤。切削
时,工件的温度一般不要超过100℃,以防止变形。
3、改善工件的夹装方法
对于刚性较差的薄壁铝件工件,可以采用以下的夹装方法,以减少变
形:
①对于薄壁衬套类零件,如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹
紧,加工后一旦松开,工件必然发生变形。此时,应该利用刚性较好
的轴向端面压紧的方法。以零件内孔定位,自制一个带螺纹的穿心轴,
套入零件的内孔,其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。加工外圆
时就可避免夹紧变形,从而得到满意的加工精度。
②对薄壁薄板工件进行加工时,最好选用真空吸盘,以获得分布均匀
的夹紧力,再以较小的切削用量来加工,可以很好地防止工件变形。
另外,还可以使用填塞法。为增加薄壁工件的工艺刚性,可在工件内
部填充介质,以减少装夹和切削过程中工件达变形。例如,向工件内
灌入含3%~6%硝酸钾的尿素熔融物,加工以后,将工件浸入水或酒
精中,就可以将该填充物溶解倒出。
4、合理安排工序
高速切削时,由于加工余量大以及断续切削,因此铣削过程往往产生
振动,影响加工精度和表面粗糙度。所以,数控高速切削加工工艺过
程一般可分为:粗加工—半精加工—清角加工—精加工等工序。对于
精度要求高的零件,有时需要进行二次半精加工,然后再进行精加工。
粗加工之后,零件可以自然冷却,消除粗加工产生的内应力,减小变
形。粗加工之后留下的余量应大于变形量,一般为1~2mm。精加工
时,零件精加工表面要保持均匀的加工余量,一般以0.2~0.5mm为
宜,使刀具在加工过程中处于平稳的状态,可以大大减少切削变形,
获得良好的表面加工质量,保证产品的精度。
二、减小加工变形的操作技巧
铝件材料的零件在加工过程中变形,除了上述的原因之外,在实际操
作中,操作方法也是非常重要的。
1、对于加工余量大的零件,为使其在加工过程中有比较好的散热条
件,避免热量集中,加工时,宜采用对称加工。如有一块90mm厚的
板料需要加工到60mm,若铣好一面后立即铣削另一面,一次加工到
最后尺寸,则平面度达5mm;若采用反复进刀对称加工,每一面分
两次加工到最后尺寸,可保证平面度达到0.3mm。
2、如果板材零件上有多个型腔,加工时,不宜采用一个型腔一个型
腔的次序加工方法,这样容易造成零件受力不均匀而产生变形。采用
分层多次加工,每一层尽量同时加工到所有的型腔,然后再加工下一
个层次,使零件均匀受力,减小变形。
3、通过改变切削用量来减少切削力、切削热。在切削用量的三要素
中,背吃刀量对切削力的影响很大。如果加工余量太大,一次走刀的
切削力太大,不仅会使零件变形,而且还会影响机床主轴刚性、降低
刀具的耐用度。如果减少背吃刀量,又会使生产效率大打折扣。不过,
在数控加工中都是高速铣削,可以克服这一难题。在减少背吃刀量的
同时,只要相应地增大进给,提高机床的转速,就可以降低切削力,
同时保证加工效率。
4、走刀顺序也要讲究。粗加工强调的是提高加工效率,追求单位时
间内的切除率,一般可采用逆铣。即以最快的速度、最短的时间切除
毛坯表面的多余材料,基本形成精加工所要求的几何轮廓。而精加工
所强调的是高精度高质量,宜采用顺铣。因为顺铣时刀齿的切削厚度
从最大逐渐递减至零,加工硬化程度大为减轻,同时减轻零件的变形
程度。
5、薄壁工件在加工时由于装夹产生变形,即使精加工也是难以避免
的。为使工件变形减小到最低限度,可以在精加工即将达到最后尺寸
之前,把压紧件松一下,使工件自由恢复到原状,然后再轻微压紧,
以刚能夹住工件为准(完全凭手感),这样可以获得理想的加工效果。
总之,夹紧力的作用点最好在支承面上,夹紧力应作用在工件刚性好
的方向,在保证工件不松动的前提下,夹紧力越小越好。
6、在加工带型腔零件时,加工型腔时尽量不要让铣刀像钻头似的直
接向下扎入零件,导致铣刀容屑空间不够,排屑不顺畅,造成零件过
热、膨胀以及崩刀、断刀等不利现象。要先用与铣刀同尺寸或大一号
的钻头钻下刀孔,再用铣刀铣削。或者,可以用CAM软件生产螺旋
下刀程序。
影响铝件加工精度和表面质量的主要因素是该类零件加工过程中容
易发生变形现象,这需要操作者具备一定的操作经验和技巧。