淺談鍛造工藝及鋁合金鍛造..

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1,淺談鍛造工藝及鋁合金鍛造,2,目錄,鍛造工藝概述與分類鍛造的定義鍛造的優(yōu)缺點鍛造的分類鋁合金鍛造工藝介紹鋁合金鍛造工藝流程算料與下料溫鍛前加溫和冷鍛前皮膜軟化鍛造熱處理T4+T6切邊和沖孔打磨/振研,3,鍛造工藝概述與分類,什么是鍛造？利用材料的可塑性，借助外力產(chǎn)生塑形變形，獲得所需形狀、尺寸和一定組織性能的鍛件。鍛造的優(yōu)缺點優(yōu)點：鍛件內(nèi)部致密、組織比較均勻、內(nèi)部沒有氣孔，可以做T6熱處理和陽極氧化缺點：需要較大的變形力,4,鍛造工藝概述與分類,鍛造的分類一、按工具和模具安置情況分類,5,鍛造工藝概述與分類,鍛造的分類二、按鍛造溫度分類,鋼的熱鍛、溫鍛和冷鍛的技術經(jīng)濟比較,6,鍛造工藝概述與分類,鍛造的分類冷鍛簡介冷鍛技術屬于金屬在室溫下的體積塑性成形。成形方式主要有兩種：冷擠壓和冷鐓擠。---例如XXX交貨的30-7615-033-990（FDOuterlink)就是冷擠壓，XXX生產(chǎn)的螺絲、鉚釘?shù)染褪抢溏厰D。---區(qū)別：冷擠壓件的最大尺寸基本上同毛胚外徑一致；鐓擠或鐓粗工件，其最大尺寸都比毛胚外徑大冷鍛的特點：節(jié)材、高效及零件質(zhì)量高，包括尺寸精度高、表面粗糙度低，可以減少或免去機加工及研磨工序，有時可以省去熱處理。,7,鍛造工藝概述與分類,鍛造的分類溫鍛簡介溫鍛是在冷鍛基礎上發(fā)展的一種少無切屑塑性成形工藝。溫度通常在室溫以上、再結晶溫度以下。黑色金屬：200～850℃；有色金屬：室溫～350℃溫鍛的特點：兼?zhèn)淞死溴懞蜔徨懙膬?yōu)點，同時也減少了它們各自的缺點。--與冷鍛相比1〉溫鍛胚料變形力小，成形容易；2〉變形量大，可以減少工序數(shù)目、模具費用和壓力機噸位，模具壽命也比冷鍛高；3〉不需要進行胚料預軟化和工序間的退火，這使得連續(xù)生產(chǎn)比冷鍛容易。,8,鋁合金鍛造工藝介紹,以深圳XXX實際鍛造生產(chǎn)工藝為例，流程圖如下：30-7615-004/005為溫鍛，30-7615-033為冷鍛,材料選擇,算料/下料,加溫,鍛造,T2回火,皮膜軟化,熱處理T4+T6,切邊,粗振/打磨/細振,洗白(酸洗),鍛胚檢驗出貨,,,,冷鍛,,,機加工CNC,振研,拋光,陽極氧化,,機加+表面處理,AL6061/7075,430℃,溫鍛,,鍛造,退火,,9,鋁合金鍛造工藝介紹,算料與下料,算料的基本公式：m=ρVm—胚件質(zhì)量；ρ—材料密度（查表）；V—胚料體積注：1〉材料過多，造成浪費且加劇模膛磨損和能量消耗；2〉材料過少，增加工藝調(diào)整的難度，增加廢品率。,下料定義：原材料多為棒材和型材，鍛造前將原材料切斷成所需長度的胚料，稱為下料。下料設備及方式：最常用的是剪斷機、壓力機上冷切或熱切、以及鋸床下料。六哥和力野等供應商采用的都是鋸床下料。,10,鋁合金鍛造工藝介紹,算料與下料,下料鋸床下料的優(yōu)缺點：1>優(yōu)點：胚料端面平整，垂直度較好，長度尺寸精確2>缺點：生產(chǎn)率低，工具及鋸口損耗較大鋸床主要有三種：1〉往復式鋸床；2〉圓鋸床；3〉帶鋸床★XXX采用的是圓鋸床，鋸片規(guī)格為3.4*455*50（厚度*直徑*齒數(shù)）以30-7615-004/005為例，胚料下料厚度為36mm，鋸口損失3.6mm，計算下料利用率為90%。另外，XXX的30-7615-033的下料方式為8mm厚的板材沖壓。一般來說，胚料厚度在12mm以下的下料用板材沖壓，并且使用冷鍛。注：在鍛造生產(chǎn)中原材料費用一般占生產(chǎn)成本的50～70%，節(jié)約材料是降低生產(chǎn)成本的主要手段。因此，盡可能的由切削下料改為剪切或精密剪切下料，推廣帶鋸床。,Return,11,鋁合金鍛造工藝介紹,溫鍛前加溫和冷鍛前皮膜軟化,共同目的：提高金屬塑性，降低變形抗力。,溫鍛前加溫：一般AL6061的推薦加熱溫度為430～480℃，XXX的加熱溫度為380～430℃,冷鍛前皮膜軟化：XXX公司皮膜軟化工藝流程：,Return,12,鋁合金鍛造工藝介紹,鍛造,1.變形速度和變形程度鋁合金最適宜在低速壓力機上鍛造。由于鋁合金的外摩擦因數(shù)大、流動性差，若變形速度太快，易使鍛件產(chǎn)生起皮、折疊、晶粒結構不均勻和開裂等缺陷。鋁合金變形的臨界程度為12～15%，為避免形成粗晶，變形程度應控制在小于或大于12～15%。,2.合理選取分模面若分模面不合理，易使鍛件的流線紊亂，切除毛邊后流線末端外露，且更易在分模面處產(chǎn)生穿流、穿肋裂紋等缺陷，從而降低鍛件的疲勞強度和抗應力腐蝕能力。,13,鋁合金鍛造工藝介紹,鍛造,a)所示的分模面，以反擠法成形，流線沿著鍛件的外形分布，是理想的；b)所示的分模面，以壓入法成形，在內(nèi)圓角處容易形成折疊、穿流以及不均勻的晶粒結構，是不好的。,14,鋁合金鍛造工藝介紹,鍛造,3.模鍛斜度——通常為7，在有頂出裝置下，也可采用1～5,4.圓角半徑設計在允許的條件下盡量加大圓角半徑，小圓角半徑不僅使金屬流動困難、纖維折斷，而且會使鍛件產(chǎn)生折疊和裂紋。,5.模鍛時的潤滑作用：可以改善金屬流動，避免粘模，減少鍛件表面缺陷；溫鍛常用的潤滑劑是：水基石墨（石墨+水載體）冷鍛時一般不加潤滑劑，鍛前鋁皮膜軟化處理。石墨潤滑的缺點：石墨殘留物不易去除，嵌入鍛件表面可能引起污點、麻坑和腐蝕，因此鍛后必須進行表面清理。加潤滑劑的方式：使用噴霧方法直接噴到鍛模表面,Return,15,鋁合金鍛造工藝介紹,熱處理T4+T6,此鋁合金熱處理為：淬火+人工時效目的：提高強度，保證良好的綜合性能T4/T6工藝流程：1〉將鍛胚放入T4爐內(nèi)，升溫至540℃，保溫2.5H，水冷2〉將T4完成的鍛胚從水池中取出3〉放入T6爐內(nèi)，升溫至185℃，保溫5H熱處理完成后，硬度達到HRF86～96（HRB50～56）.,Return,鋁合金熱處理常識：對于不能熱處理強化的鋁合金，如純鋁和防銹鋁，只進行退火處理；對可熱處理強化的鋁合金，如硬鋁、鍛鋁（6061\7075等）和超硬鋁，淬火時效為最終的熱處理形式。,16,鋁合金鍛造工藝介紹,切邊和沖孔,在開式模鍛時，沿分模面的周圍有一圈厚度為幾毫米的毛邊（飛邊），這毛邊要在專門的壓力機和切邊模上切除，這個工序叫切邊。（圖a),鍛件上的通孔，一般是在鍛模內(nèi)壓出帶連皮的盲孔，然后在沖孔模上沖去連皮，叫沖孔（圖b),鍛件毛邊一般在1～2mm,17,鋁合金鍛造工藝介紹,切邊,切邊前,切邊后,,18,鋁合金鍛造工藝介紹,切邊,切邊前,,切邊后（一沖）,精沖后（二沖）,,19,鋁合金鍛造工藝介紹,切邊和沖孔,切邊與沖孔分為熱切、冷切和熱沖、冷沖兩種熱切和熱沖是在模鍛后利用余熱立即進行，凸、凹模須按照熱鍛件尺寸配置，沖切力小，切口不易產(chǎn)生裂紋。冷切和冷沖是鍛件在室溫下冷卻后進行的，凸、凹模須按照冷鍛件尺寸配置，沖切力大，切口易產(chǎn)生裂紋。采用冷切和冷沖生產(chǎn)的鍛件,鋁合金（超硬鋁除外），如鍛件尺寸不大，一般應在冷態(tài)下沖切；叉形鍛件，由于叉口內(nèi)毛刺不易打磨，最好用冷切。,20,鋁合金鍛造工藝介紹,切邊和沖孔,切邊模和沖孔模的主要部件是凸模和凹模切邊時鍛件放在凹模刃口上，在凸模推壓下，鍛件的飛邊背凹模的刃口剪切，由于凸、凹模之間有間隙，所以在剪切過程中鍛件有彎曲、拉伸現(xiàn)象。切邊時，凸模起推壓作用，凹模刃口起剪切作用。而沖孔的情況正好相反，凹模起支承鍛件作用，凸模刃口起剪切作用。,Return,21,鋁合金鍛造工藝介紹,光飾處理——粗振/打磨/細振,目的:表面光整，去毛刺、倒圓角、光亮拋光、去除合模線。粗振：用震動桶粗振，時間2.5h打磨：用尼龍輪打磨鍛件合模線處，打磨時尺寸難控制，需要注意重點尺寸的打磨程度細振：用震動桶細振，時間0.5h左右,Return,22,END！Thanks！,