发布日期:2024-09-03 10:06 文章编辑:臻汉合金 阅读量:
铝型材作为现代工业中不可或缺的材料,其生产过程中的挤压工艺至关重要。挤压工艺通过模具对金属毛坯施加压力,使其产生塑性流动,从而获得所需断面形状及尺寸的型材。铝型材的挤压方式多样,每种方式都有其独特的原理、特点和应用场景。
1. 正向挤压(正挤压)
正向挤压是铝型材挤压中最常见的方法。其工作原理是将铝坯料放入挤压筒中,挤压杆在压力作用下推动坯料向挤压模方向移动,使金属通过模具流出,形成所需的型材形状。正向挤压具有生产效率高、适用范围广的优点,能够大规模连续生产各种形状和尺寸的铝型材。然而,由于挤压过程中金属流动不均匀,容易导致制品内部组织和性能存在一定的差异。这种挤压方式常用于生产建筑铝材、工业铝材等一般性的铝型材产品。
2. 反向挤压(反挤压)
与正向挤压不同,反向挤压是将挤压杆和挤压模固定,而挤压筒沿着与挤压杆相反的方向移动,使金属从模具中流出。反向挤压的优点在于金属流动较为均匀,能够有效减少制品内部的应力和组织不均匀性,提高产品的质量和性能。同时,由于挤压筒与坯料之间的相对运动产生的摩擦力较小,所需挤压力较低,能降低能源消耗。然而,反向挤压的生产效率相对较低,设备成本较高,主要应用于对产品质量要求较高的领域,如航空航天、汽车制造等高精度铝型材的生产。
3. 侧向挤压
侧向挤压是指金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向垂直的挤压方式。由于其独特的设备结构和金属流动特点,侧向挤压主要用于电线电缆行业各种复合导线的成形,以及一些特殊的包覆材料成形。近年来,通过高能高速变形来细化晶粒、提高材料力学性能的研究受到重视,侧向挤压法也被尝试用于制备高性能新材料。
4. 静液挤压
静液挤压是一种特殊的挤压方式,金属坯料不直接与挤压筒内表面接触,二者之间介以高压介质。施加于挤压轴上的挤压力通过高压介质传递到坯料上而实现挤压。静液挤压时,坯料与挤压筒内表面之间几乎没有摩擦,接近于理想润滑状态,金属流动均匀。因此,静液挤压主要用于各种包覆材料成形、低温超导材料成形、难加工材料成形、精密型材成形等方面。但由于使用了高压介质,需要进行坯料预加工、介质充填与排放等操作,降低了挤压生产成材率,增加了挤压周期。
5. 连续挤压
连续挤压通过旋转槽轮上的矩形断面槽和固定模座组成的环形通道实现挤压。当槽轮旋转时,借助于槽壁上的摩擦力不断将杆状坯料送入而实现连续挤压。连续挤压时坯料与工具表面的摩擦发热较为显著,对于铝及铝合金等材料,不需外部加热即可实现热挤压。这种方式适用于铝包钢电线等包覆材料、小断面尺寸的铝及铝合金线材、管材、型材的成形。
6. 管式挤压法与组合模挤压法(针对中空铝型材)
对于中空(空心)铝型材,主要有管式挤压法和组合模挤压法两种。管式挤压法类似于挤压圆管的方法,但模孔是异形,适用于生产同心度要求不高的空心型材。组合模挤压法则分为桥式组合模和平面分流模,前者适用于生产尺寸精确、壁厚偏差小的空心型材,但可能存在焊缝;后者则具有结构简单、加工容易等优点,可根据需要选择不同形状和数量的分流孔。
铝型材的挤压方式多种多样,每种方式都有其独特的优势和适用范围。在实际生产中,应根据产品的要求、生产规模和成本等因素综合考虑,选择合适的挤压工艺,以实现最佳的生产效果和经济效益。