擠壓模具是影響鋁型材擠壓制品尺寸精度最直接的因素,要保證鋁型材擠壓制品在生產中斷面尺寸不變或變化很小,必須使模具的設計結構、設計尺寸、強度、表面硬度、剛性、耐熱性、耐磨性達到一定的要求。
為了保證鋁合金擠壓材的高精度,首先要根據擠壓材的合金品種、形狀、尺寸和用途以及精度等,選擇合理的工模具結構,設計合理模孔和工作帶尺寸,必要時可選用扁擠壓筒、分流組合模、寬展模、導流前置模等來合理分配金屬流量和調控金屬流動。
要保證在高溫高壓下不易變形,有很高的耐熱性,對精密擠壓而言更為嚴格,要求在工作溫度下(500℃左右),模具材料的屈服強度不小于1000 MPa,要保證擠壓材的表面質量和尺寸精度,還要求模具有高的耐磨性,這主要取決于氮化層硬度和厚度,一般要求氮化層的顯微硬度在HV950一1100范圍內,氮化層深度在0. 1 } 0. 18~之間,而氮化后模具尺寸的變化在0. 02~以內。但對于高倍齒的散熱器鋁合金型材模來說,為了保證模具的高韌性,一般不進行氮化處理。
除了優化設計外,對模具的材質、熱處理和制造工藝以及加工質量也提出了十分嚴格的要求。對于斷面特別復雜超高精鋁型材和管材,應選用優質的(或國外進口的)H13或硬質合金模具材料,并經合理的熱處理和表面處理,使之達到合理的硬度和表面硬度。對機械加工工藝、刀具以及電加工中心的設備、工具、電極等也有嚴格的要求,目的是獲得優良的表面質量和高的加工精度。
鋁型材的壁厚最小的只有0.4 mm,其公差要求為±0.04mm.擠壓生產過程對設備、工模具、工藝要求相當嚴格。通常把這種擠壓技術稱為精密擠壓。
1、 精密鋁擠壓型材實例
有一些小型精密鋁型材的公差比JIS標準中特殊級的公差還小一半以上,一般精密鋁型材要求的尺寸公差在±0.04~±0.07mm之間。
電位差計用的精密鋁型材斷面為“︼”型材重量30 g/m,斷面尺寸公差范圍為±0 07 mm.織機用的精密鋁型材斷面為“■”,斷面尺寸公差為±0.04mm,角度偏差小于0.5°,彎曲度為0.83×L。
A1050、A1100、A3003、A6061、A6063(低、中強度合金)小型精密擠壓型材的最小壁厚0.5mm,最小斷面積20mm2.A5083、A2024、A7075、(中、高強度鋁合金)小型精密擠壓型材的最小壁厚0.9mm,最小斷面積110mm2。
精密鋁型材尺寸公差舉例
尺寸/mm 尺寸允許公差/mm
JIS特殊級 小型、精密
A 2.54 ±0.15 ±0.07
B 1.78 ±0.15 ±0.07
C 3.23 ±0.19 ±0.07
2 、精密擠壓技術要求
一般說,鋁合金熱擠壓變形程度大,擠壓溫度和速度的變化、擠壓設備的對中性、工模具的變形等都容易對型材尺寸的精度產生影響,而且它們相互影響因素很難克服。圖3列出精密擠壓的影響因素。
對于斷面有懸壁的實心型材和空心型材,還要考慮模具的彈性變形,為了使模具保證一定的剛度,可以考慮適當增加模具的厚度或配形狀相似的專用墊。
為控制型材開口尺寸的變化,可以在模子上開導流槽來控制金屬的流動。
為了保證鋁合金擠壓材的高精度,首先要根據擠壓材的合金品種、形狀、尺寸和用途以及精度等,選擇合理的工模具結構,設計合理模孔和工作帶尺寸,必要時可選用扁擠壓筒、分流組合模、寬展模、導流前置模等來合理分配金屬流量和調控金屬流動。
要保證在高溫高壓下不易變形,有很高的耐熱性,對精密擠壓而言更為嚴格,要求在工作溫度下(500℃左右),模具材料的屈服強度不小于1000 MPa,要保證擠壓材的表面質量和尺寸精度,還要求模具有高的耐磨性,這主要取決于氮化層硬度和厚度,一般要求氮化層的顯微硬度在HV950一1100范圍內,氮化層深度在0. 1 } 0. 18~之間,而氮化后模具尺寸的變化在0. 02~以內。但對于高倍齒的散熱器鋁合金型材模來說,為了保證模具的高韌性,一般不進行氮化處理。
除了優化設計外,對模具的材質、熱處理和制造工藝以及加工質量也提出了十分嚴格的要求。對于斷面特別復雜超高精鋁型材和管材,應選用優質的(或國外進口的)H13或硬質合金模具材料,并經合理的熱處理和表面處理,使之達到合理的硬度和表面硬度。對機械加工工藝、刀具以及電加工中心的設備、工具、電極等也有嚴格的要求,目的是獲得優良的表面質量和高的加工精度。
鋁型材的壁厚最小的只有0.4 mm,其公差要求為±0.04mm.擠壓生產過程對設備、工模具、工藝要求相當嚴格。通常把這種擠壓技術稱為精密擠壓。
1、 精密鋁擠壓型材實例
有一些小型精密鋁型材的公差比JIS標準中特殊級的公差還小一半以上,一般精密鋁型材要求的尺寸公差在±0.04~±0.07mm之間。
電位差計用的精密鋁型材斷面為“︼”型材重量30 g/m,斷面尺寸公差范圍為±0 07 mm.織機用的精密鋁型材斷面為“■”,斷面尺寸公差為±0.04mm,角度偏差小于0.5°,彎曲度為0.83×L。
A1050、A1100、A3003、A6061、A6063(低、中強度合金)小型精密擠壓型材的最小壁厚0.5mm,最小斷面積20mm2.A5083、A2024、A7075、(中、高強度鋁合金)小型精密擠壓型材的最小壁厚0.9mm,最小斷面積110mm2。
精密鋁型材尺寸公差舉例
尺寸/mm 尺寸允許公差/mm
JIS特殊級 小型、精密
A 2.54 ±0.15 ±0.07
B 1.78 ±0.15 ±0.07
C 3.23 ±0.19 ±0.07
2 、精密擠壓技術要求
一般說,鋁合金熱擠壓變形程度大,擠壓溫度和速度的變化、擠壓設備的對中性、工模具的變形等都容易對型材尺寸的精度產生影響,而且它們相互影響因素很難克服。圖3列出精密擠壓的影響因素。
對于斷面有懸壁的實心型材和空心型材,還要考慮模具的彈性變形,為了使模具保證一定的剛度,可以考慮適當增加模具的厚度或配形狀相似的專用墊。
為控制型材開口尺寸的變化,可以在模子上開導流槽來控制金屬的流動。