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浅析6063铝型材低温高速挤压方式的利弊。

职场   2024-11-13 19:32   江西  

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国内普遍6063铝合金的挤压速度通常为10~35米/分，其它相对硬点的合金挤压速度还要慢些。而对于6063铝合金的极限挤压速度可达到100至150米/分，德国和日本的铝型材实际挤压速度已达到100至120米/分，且产品质量优良。那么本公司的低温高速挤压要走的路还很长。如何才能够在保证提高产品质量的前提下，又尽可能地提高挤压生产速度，并减少设备的故障发生，提高挤压生产效率是我们公司目前面临和急需解决的重大课题。首先从硬件上来分析:熔铸有先进的熔铸炉、铸造机和均质炉等设备。挤压有日本进口挤压机和配备意大利进口的全自动牵引机和冷却系统生产线，现其设置的最高挤压速度为60米/分，如需再进一步提高速度还需要调试确定。模具加工设备有瑞士进口的电火花机、日本进口的线切割机、德国进口的石墨砂线机和国内知名品牌的加工中心、精密机床、铣床、磨床、钻床等。
其次是我们有优秀的管理团队和优秀的技术团队。在硬件上我们都是具有优越性，那么要怎样才能提高挤压速度，再进一步提高生产效率呢?这还得从铝合金本身实质上、挤压工艺上和模具材料和模具设计上等进行分析研究。
1、提高挤压速度对铝合金棒的要求
挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响。高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材和高挤压速度的基础。在实际生产过程中，可以通过以下途径提高6063挤压铝棒的质量，以满足挤压对铝棒的要求。
1.1  优化合金元素化学成分，选择最佳镁硅配比和微量元素控制。6063
是铝镁硅系合金，其化学成分见如下:
Mg:0.45~0.90;Si:0.20~0.60;Fe<0.35;Cu<0.10;Mn<0.10;
Cr<0.10;Zn≤0. 10;Ti<0. 10。
该合金的化学元素含量范围比较宽，因此可根据各元素在合金中所起的作用不同，从新优化确定最佳的化学成分搭配。在挤压中挤压变形抗力越小则越容易挤压，从合金元素对6063合金挤压时的变形抗力来看，Mg最大，Fe 和 Si 次之，因此，在保证合金强度的前提下，要最大程度降低Mg 含量，并相应降低Fe 和 Si的含量。
1.2  采用先进合理的熔铸工艺。根据6063合金金相特性，选择合适的熔炼温度，尽可能地缩短熔炼时间，同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度，确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺，尽可能地消除气、渣的存在，必要时采用在线除气工艺，此外，要控制铸锭的晶粒度在合适的范围，就得加大对Al-5Ti-B晶粒细化剂的用量，必要时采取炉内加块和流槽中加丝并用的工艺。在铸造前，可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤，进一步减少熔液中的夹杂含量，净化熔液。
1.3  采用合理的铝棒均质化工艺。均质处理可消除内应力，减少和消除晶内偏析等质量缺陷，提高合金的塑性，降低变形抗力，提高挤压速度。均质温度和时间要适当，均质后冷却工艺也十分重要，可先以强风加水雾快速冷却到250°C，再喷水冷却至室温，以抑制Mg2Si的析出，降低变形抗力。
2、提高挤压速度对挤压工艺的要求
2.1  要合理选用挤压前铝棒的加热工艺，铝棒在慢速加温时，通过某一温度区间时，Mg2Si相极易析出，因此，要快速加温，以最快的速度通过Mg2Si相析出温度区域。此外，快速挤压造成的温升要远超过慢速挤压，所以铝棒的温度也要适当降低到协调的范围，如有件，铝棒最好采用梯度加热的方式，保证铝棒前部比后部高30-50℃，从而基本上实现等温挤压。
2.2   选择合理的挤压筒温和模温，快速挤压时，模温变化大，控制模具冷却温度是关键，要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效，同时又要保证模具温度在正常的范围内，防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。
2.3  选择适当的口出温度和冷却工艺，出口温度要控制在最佳的淬火温度范围，采用配套的牵引系统，使出料变形得到控制。以强风加水雾快速冷，以保证型材的机械性能。
3、优化模具设计、采用优质的模具材料
模具是挤压工艺过程的基础，不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态，而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模具要有优质的材料为基础，才能设计加工出优质高寿命的模具，模具寿命是评价某一挤压方法经济可行的决定性因素，同时优质的模具也是实现挤压生产高效率的关键之一。为了达到高速度高质量挤压生产的要求，就要设计和制造出高质量高寿命的优质挤压模具。
4、挤压速度的初步界定
4.1简单极易出料的型材定为60~80米/分;
4.2一般情况的型材定为40~60米/分;
4.3其余的型材定为10~40米/分。

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