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砂带磨削铝合金工艺分析

砂带磨削铝合金工艺分析
砂带磨削铝合金工艺分析

砂带磨削铝合金工艺分析

摘要:砂带磨削作为一种按照工件加工要求,选择合适的接触方式,用砂带进行磨削加工的工艺,在现代磨削加工中运用越来越广泛。本文对砂带磨削铝合金表面粗糙度进行了理论探讨,并对砂带磨削试验装置进行了设计,包括主要功能部件的基本参数的选择和其结构设计。另外,通过正交试验方案的设计,利用少量的试验组进行了砂带磨削铝合金试验,且达到了较好的试验效果。主要研究砂带磨削铝合金圆柱端面粗糙度值与磨削参数的关系,通过砂带磨削试验,探讨了在砂带磨削铝合金圆柱端面时,影响指标表面粗糙度值的其中四个因素,对磨削加工后的铝合金端面粗糙度值进行测量并进行数理统计分析,最后得出结论对于表面粗糙度值的影响特别显著的是砂带粒度,显著的是磨削深度,进给量和工件转速影响较小。

关键词:砂带磨削;磨头设计;正交试验;粗糙度

Abrasive belt grinding aluminum alloy process analysis Abstract:Abrasive belt grinding, as a kind of, in accordance with requirements of the workpiec e processing, choose the right means of contact, using abrasive belt grinding process, using more and more widely in modern grinding processing.the paper discussion the abrasive belt grinding aluminum alloy surface roughness has carried on the theoretical, and design the abrasive belt grinding test device, including the selection of basic parameters of the main features and its structure design.In addition, through orthogonal test scheme design, abrasive belt grinding aluminum alloy is studied by using a small amount of experimental test, and achieved good experimental result.Research belt grinding aluminum alloy cylinder end surface roughness values and the grinding parameters, the relationship between using abrasive belt grinding test, explored the abrasive belt grinding aluminum alloy cylinder end face, four factors of affect surface roughness value indicators, for the aluminum alloy after grinding end face roughness measurement and mathematical statistics analysis, the final conclusion for the surface roughness value is particularly prominent sand with grain size, the influence of grinding depth, notably feeding and rotating speed.

Key words:abrasive belt grinding; design of belt grinding head;orthogonal experiment;roughness

1绪论

1.1选题的背景及研究意义

1.1.1选题背景

铝合金的显著特征是其密度值较低,但强度值较高,综合性能十分优越,已广泛应用于国民经济和国防军工的各部门,人民生活的各方面,已成为人类社会的基础材料之一,在交通运输等诸多领域大有替代钢铁材料之势[1]。在汽车、摩托车、航空航天、机械制造、家电等诸多领域得到大量应用。在许多关键零部件的加工中,要保证其表面质量和精度,本课题对铝合金加工,进行砂带磨削技术探讨和工艺分析。

1.1.2 本课题的研究意义

砂带磨削作为兴起时间较短,在机械加工领域广泛应用,跟砂带磨削有着高效率、成本低、应用范围广、方便加工等特点莫不相关。与传统加工方式有着越来越同等的地位,得到广大制造企业的认可。在航空航天、汽车以及其他工业,铝合金材料的应用逐渐变得广泛,用其作为材料加工成零部件,除了传统的机械加工方式,砂带磨削作为新兴加工技术越来越得到制造企业的采纳,以及得到相关专家学者的深入研究。砂带磨削技术作为一种高效、稳定、高精度、低成本的加工技术,与传统的加工方式,比如车削、磨削等相比,砂带磨削能得到更好的表面质量,更精确的尺寸。还具有设备简单和能加工复杂型面的特点,具有生产效率高、使用寿命长的明显优势。目前,国外以及国内专家学者对砂带磨削金属材料的机理和工艺进行了一定研究,可是任然有不少问题,特别是对于砂带磨削铝合金的研究更需进一步展开,对铝合金进行砂带磨削工艺试验,有助于找出砂带磨削铝合金的加工影响因素,以便进一步研究建立砂带磨削铝合金工艺理论,对于企业在加工实践中,能够从相应基础理论中得到砂带磨削的最佳工艺方案,进行加工控制。

1.2国内外砂带磨削技术研究现状与发展趋势

1.2.1国外研究现状

目前,国外砂带磨削技术随着工业现代化的进展一样在向前发展。尤其是德、美、日等工业发达国家,在砂带磨削技术研究方面走在前列,带动着砂带磨削技术的发展。美国是在砂带磨削技术开展研究最早的国家,从最初的基础性的理论研究,再到技术开发应用的研究,都走在前列。其中最为关键的技术是砂带技术的突破,高质量、优性能的砂带为砂带磨床的研发设计提供了可能,由于不受到砂带的限制,就可以研发设计从低速到高速,从粗加工到精密加工,从小型砂带磨床到大型重载磨床,从加工简单型面到加工复杂型面等一系列的产品体系。德国研制了加工不同型面的专用磨床,包括磨内圆、外圆、无心外圆等各种加工场合,并且将最新的自动化技术应用于磨床的研发设计,推出了各种数控磨床,在砂带技术方面,研制出了应用于不锈钢磨削的堆积磨料砂带,还有性能优越的空心球磨粒砂带,这些成就的取得,与德国砂带磨削基础理论研究强劲有很大关系,以大学为主要研究机构,做了大量砂带磨削机理的研究。日本在砂带磨削技术方面也有不错的表现,从最初应用于精轧钢板,到后面做深入研究,研制成功多轴数控砂带磨床应用在汽轮机叶片的加工中,在砂带技术方面,研制成功超微磨粒砂带,可实现微小原件的精密加工。可见,国外发达国家在砂带磨削技术上的努力主要集中于砂带磨床的研发以及关键技术砂带制造的突破[2]。

1.2.2国内研究现状

国内砂带技术是在改革开放之后逐渐发展的,在这之前主要是从国外引进砂带磨床设备用于国防军工方面,随着改革开放的进程,首先是国内各大机械厂家开始引进国外先进制造装备技术,进行机械加工。随着国内高校和研究机构的整体研究水平的提升,高

校和研究机构开始进行砂带磨削基础理论和技术应用研究。在企业和高校的研究攻关下,研究成果不断涌现,东北大学在砂带磨削基础理论做了不少研究,该校在砂带磨削难加工材料的磨削机理方面做了大量实验研究,重庆大学在砂带磨削理论研究和技术应用方面研究起步早,研究范围广泛。和企业开展合作,帮助企业开发相关产品的过程中,进行基础研究和技术开发,同时申报教育部和国家重大课题,进行相关的技术攻关,取得了重要成果。湖南大学是国内高效磨削研究基地,在砂带平面强力磨削方面有重要成果。清华大学也在砂带磨削技术方面有相关研究,主要集中在精密加工方面的先进技术研究,取得了不少研究成果。国内还有其他高校和企业也进行了不少研究,也取得了相关研究成果,但总体来看,我国在砂带磨削的应用上一初具规模,在高新技术也有一定进展,但是与国外发达国家相比,还存在差距。这就需要我们更多地进行砂带磨削基本理论研究,进行砂带和砂带磨削装置产品开发,继续加大砂带磨削技术在各机械生产部门和企业的实际应用[3]。

1.2.3砂带磨削相关技术与发展趋势

随着科技的日益进步,在新材料、新工艺以及信息技术的带动下,砂带磨削技术也在不断取得进步,首先,新材料和新工艺的不断出现,将会有各种优良的砂带产品逐渐被研发出来,应用于各种加工场合,将会在精密加工以及重载加工领域形成不错表现,在信息技术和自动化技术的带动下,砂带磨床将逐渐自动化和智能化,在磨削加工过程中,更好的控制加工过程,有效提高加工效率和加工质量[4]。以及自动加工仿真技术在砂带磨削中的应用,可大大提高加工过程分析的效率,短时间内改善优化加工工艺[5]。可见,将来砂带磨削技术将变得自动化、智能化、精密化,以及重载加工和加工过程仿真。1. 3 本课题的研究内容

砂带磨削技术的优良特性,在制造型企业还有进一步推广的空间。本课题进行砂带磨削技术相关的研究,以及进行磨削头结构设计,还有磨削试验,选取优良的加工工艺方案。

2砂带磨削铝合金的表面粗糙度理论分析

2.1铝合金的特性

铝合金是在纯铝中加入一定成分和比例的铜、镁等元素后,其性能得到大大提升,无论硬度还是强度都有出色的表现,因其优良的机械性能再加之质量轻,越来越多的应用于航空航天、汽车、生活用品等行业,如在汽车行业,铝合金可用热冲压成型方法来制成车身零件,用热锻方法制造轮毂等。在车身上使用铝合金零件能降低车体整体质量,缩减用油量,有利环境保护。在其他行业,采用铝合金作为原料也大量使用。

2.2砂带磨削原理与基本形式

2.2.1砂带磨削原理

砂带磨削和砂轮磨削的机理相似,磨粒在砂带上以一定速度转动,砂带与工件弹性接触产生一定压力时,就能从工件上切除材料,磨粒也将受到磨粒磨损[6]。砂带磨削所用砂带,是在布,聚酯薄膜等弹性基底上,采用静电植砂工艺制作的,磨粒排列均匀,磨削时磨粒承受载荷均匀,且全部参与磨削,效率高,散热好,弹性好。

如图2-1所示,组成砂带磨削的基本要素有砂带、张紧轮、接触轮、驱动轮(图中接触轮同时为驱动轮)、磨削参数和磨削对象等[7]。砂带环绕在张紧轮和接触轮上,并通过张紧轮张紧,砂带在动力的驱动下做旋转运动,当工件进给到磨削加工区域时,砂带就对工件待加工区域进行磨削加工,切除工件表面要加工的部分,同时,砂带在加工过程中,受到磨损,不能进一步加工或加工效果不理想时,就可以进行砂带的更换,用新

的砂带继续加工。

在整个加工过程中,其基本特征可总结为:在张紧轮和接触轮的外表面上套上用于磨削加工的砂带后,用张紧轮或张紧装置将砂带张紧,然后利用动力驱动其 转动,结合工件的特征和工艺要求,确定相应的接触方式(见2.3砂带磨削接触形式),并根据机械加工工艺手册选择合理的p a 、s n 等,就可以对工件进行砂带磨削加工。

s w v -切削速度;v -进给速度

图2-1 砂带磨削基本要素

2.2.2砂带磨削方式

根据砂带磨削的结构形式不同,可对砂带磨削方式进行分类,由图2-2所示,砂带磨削方式可以分为开式和闭式两种类型[8]。

图2-2 砂带磨削方式

(1)开式砂带磨削

如图2-2 a 所示,是最常用的开式砂带磨削方式,采用成卷砂带,由电动机带动卷带轮从而带动砂带运动,砂带则绕过接触轮与工件接触,工件做回转运动同时横向进给与接触轮接触产生一定压力,对工件进行加工。开式砂带磨砂带使用周期长,磨削状态稳定,磨削质量高,多用于精密加工及超精密加工中。 (2)闭式砂带磨削

如图2-2 b 所示,是最普遍的闭式砂带磨削方式,其基本特征是采用环形连接在一起

的或整条砂带,通过张紧轮张紧,电动机带动接触轮转动,从而带动砂带转动,工件做回转运动,横向进给与接触轮接触,对工件进行加工,闭式磨削效率高,但随着砂带磨损,加工质量不稳定,多用于粗磨、半精磨、精磨加工中[9]。

2.2.3砂带磨削接触形式[10-11]

如图2-3所示,在实际加工过程中,砂带和工件的接触形式多样,变化灵活,砂带磨削按照砂带与工件的接触形式来划分,主要分接触轮式、支撑板式和自由式。

图2-3 砂带接触形式

(1)接触轮式

如图2-3 a所示,在工件进行加工时,工件与接触轮处的砂带接触,这种接触方式称为接触轮式,接触轮式砂带磨削适合磨削深度比较大,对加工精度要求不是很高的外圆磨削,将接触轮与张紧轮分开,有助于加工精度的提升,还便于在砂带磨头设计时,合理安排空间尺寸。

(2)支撑板式

如图2-3 b所示,在工件进行加工时,工件不与接触轮处接触,工件在支撑板的作用下与砂带接触,这种接触方式成为支撑板式,支撑板式砂带磨削适合磨削量小,但要求加工精度高的场合,同时由于支撑板的明显作用,可有效避免在加工过程中,由于不平衡引起的振动导致的加工表面质量降低。

(3)自由式

如图2-3 c所示,在工件进行加工时,直接与砂带接触,这种接触方式弹性最好,称为自由式,自由式砂带磨削适合磨削量小的加工条件,由于砂带直接与工件接触,接触弹性好,受到的压力相对较小,加工后的工件表面粗糙度小,表面质量高,在工件表面精细加工中,表现优越。

(4)复合式

在实际砂带磨削加工过程中,可以根据实际需要,或是单一的磨削方式不能满足要求时,就可以将两种或多种磨削方式结合在一起,以期达到良好的加工效果。如图2-4所示,就是将接触轮式和支撑板式结合在一起,达到加工效率高、加工精度好的复合式。

图2-4 复合式

2.3砂带磨削铝合金的表面粗糙度及其影响因素

加工好的工件表面质量评定指标主要是表面粗糙度,砂带磨削加工铝合金后,已加工件表面具有肉眼不容易看见的较小间距和微小峰谷不平整度,就是表面粗糙度。影响表面粗糙度的因数主要有砂带粒度,磨削用量,接触轮参数等。砂带粒度的影响,由于一个个磨粒就相当于一把把微小的刀具,刀具的大小直接反应在加工后的工件表面中产生的划痕大小和被微小刀具撞击后凸起部分的大小,从而影响表面粗糙度。磨削用量是砂带速度、工件转速、磨削深度、进给速度等综合影响的参数。分析磨削用量,就是考虑单位时间内进入待磨削加工区域内的磨粒数目、每个微小磨粒进行磨削加工的磨削深度,从而影响表面粗糙度。

3砂带磨削试验装置设计

3.1砂带磨头整体方案的选择

结合砂带磨削的机理和特点,虽然开式磨削方式能得到更高的加工精度和表面质量,但其加工效率较低,况且采取闭式磨削方式能达到较高的精度和表面质量要求,所以综合考虑采用闭式结构,再加上在磨头结构设计过程中便于空间尺寸的整体安排,最后选择闭式接触轮式磨削方式。

3.2砂带磨头主要功能部件的参数选择

3.2.1驱动轮直径的选择

驱动轮是砂带磨头主要的功能部件之一,电机带动驱动轮运动,从而带动绕在驱动轮上的砂带运动,驱动轮的直径选择直接决定砂带的线速度。不宜过大和过小,本次选择D=120mm。

驱动轮直径

1

3.2.2接触轮直径的选择

接触轮的大小在加工时影响着材料的切除率,直径越小,砂带与工件的单位接触面积就小,这样接触压力就大,接触压力大,那么材料的切除率就大,切除率大了,加工表面粗糙度就会增大。不能为了切除效率,而不断减小驱动轮直径,驱动轮直径过小,砂

D=100mm。

带的弯曲应力就越大,砂带就越容易磨损,本次选择接触轮直径

2

3.2.3张紧轮直径的选择

张紧轮在整个磨头装置中,作用是张紧砂带,进行磨削加工,选择时主要根据磨头空

D=60mm。

间结构、张紧力来确定,本次选择张紧轮直径

3

3.2.4砂带周长的选择

确定好了驱动轮和接触轮的直径大小,再根据磨头总体的空间尺寸,就可以确定驱动

轮和接触轮之间的初步中心距'd ,根据初步中心距算出初步'L ,再根据厂家生产的砂带周长规格选取标准的L ,反过来根据标准的L 计算实际中心距d 。

图3-1 砂带周长几何尺寸计算图

首先初步计算砂带周长'L :

2

'

'

'2m L D d d

π?=++ (3.1)

实际中心距d 为:

4m L D d π-=

(3.2)

式中122m D D D +=

;122

D D -?=;L 为实际砂带周长。

首先根据砂带磨头空间基本尺寸,在选取'd 时不宜过大或过小,过大则在运转过程中会出现较大的振动,对加工质量受到影响,过小会有损砂带,磨损加快,寿命减小。初步选取'd =390mm ,代入式(3.1)得

'120-100

120+10023.1423901125.662390

L mm =?+?+

=

取L =1000mm ,代入式(3-2)得

1000-3.14-810327.15

4d mm ?=

=

最终确定中心距为327mm 。

3.2.5带轮包角的计算

带轮包角的大小对砂带在运转过程中的传载能力有决定性影响,当包角变大时,传载能力就变强,反之亦然,但包角不能过小,包角过小则易出现打滑现象,也就是砂带失

去传载能力。取许用包角值[]150α?=。 驱动轮包角计算

12118060181.2D D d α???

-??=+?=

???

接触轮包角计算

12218060178.8D D d α???

-??=-?=

???

通过验算,[]1αα≥;[]2αα≥;即驱动轮和接触轮包角都满足许用要求。 3.2.6电机的选择

电机作为砂带磨头的动力来源,一般都选择交流电机,本次为便于在后续研究中结合自动控制技术的实施,决定选取伺服电机。砂带磨头的功率P 可用下式(3.3)确定。

t s P F V =?(3.3)

其中, t F 为切向力,s V 为砂带线速度,又因为t n F =0.5

0.6F (),n F 为法向力,那么

就可得n s P=F V ??0.5,根据磨削加工材料为铝合金,取n F =100N ,s V =15m/s 。得P =750w ,

选取东元LC08型伺服电机。

3.3砂带磨头要功能部件的结构设计 3.3.1驱动轮的结构设计

驱动轮结构设计与平皮带轮设计相似,驱动轮在砂带磨头中的作用是传递扭矩,定位砂带,驱动轮材料选择钢材,与轴定位方式选择普通平键定位,在驱动轮表面硫化一层橡胶,增大摩擦系数,防止砂带打滑。在驱动轮的轮表周向开一些沟槽,用作消气槽。

图3-2 驱动轮

3.3.2接触轮的结构设计

接触轮的结构设计,接触轮在砂带磨头主要功能部件中的作用最为重要,首先,接触轮和驱动轮一样,起基本的支撑砂带的作用,还要承受工件与砂带接触所产生的压力。其次,接触轮在运转过程中,如果由于固定不稳或是本身一端磨损导致运转偏离,那么这种偏离误差将会通过砂带传递到工件的加工上,导致工件加工过程中的稳定性差,从而其表面质量肯定降低。最后,驱动轮的外缘和砂带接触处一定要有足够的摩擦力,这样在加工过程中才能保证其传递磨削加工过程中所要达到的磨削功率。可见其是关键的部件。

接触轮的材料选择钢材作为轮芯,然后在金属外缘包上一层橡胶弹性材料,最外层材料的性能和形状在磨削加工时,对所加工材料的切除率以及加工质量有着直接关系。材料的软硬度对应于不同的加工场合,软的材料用于抛光加工,中等硬度材料用于一般的磨削加工,硬的材料用于精密磨削加工。软的材料切削力小,加工表面质量高,但定位精度低,硬的材料切削力大,加工精度高,但加工表面质量较低,表面粗糙度要高一些。表面形状可以可以做成平面的和齿形的,平面的形状可以保障接触轮通过砂带与加工工件更大面积的接触,有效提高加工精度和降低表面粗糙度,但切削能力相对齿形的表面有所降低。齿形的表面,切削能力强,加工效率高,但磨削加工的表面精度降低,粗糙度升高。本次选择硬度值一般的橡胶,其硬度值为邵氏硬度60,表面形状为平面型,为了砂带的跑偏,设计中凸值为1.4。

图3-3 接触轮

3.3.3张紧轮的结构设计

张紧轮的结构设计,对于张紧轮的结构设计与驱动轮结构设计类似,张紧轮主要是在砂带磨削过程中起张紧砂带的作用,砂带是弹性体,没有一定的张紧力,则起不到磨削的作用,在整个磨削加工过程中,适当的张紧力是砂带进行磨削加工的前提条件,合适的张紧力将有力保障砂带磨削加工过程中的加工效率和加工质量,因此,张紧轮的作用

在砂带磨削装置中的作用是显而易见的,本次张紧轮的材料选择钢材。

图3-4 张紧轮

3.4砂带磨头建模

首先,对整个磨头装置进行三维建模,三维建模在实际工程应用中越来越重视,进行三维建模可以很明显的观察整个装置的总体情况,有利突破思维的局限性,特别是空间想象力薄弱时,更能有利于机械工程人员的工作开展。本次三维建模利用三维建模软件Pro/e5.0进行三维建模,如下图3-5和3-6所示为正视图和俯视图,很显然可以很清楚的观察整个结构。

图3-5 砂带磨头三维模型正视图

图3-6 砂带磨头三维模型俯视图

除此之外,进行了二维装配图的建模,锻炼实际工程应用中的绘图能力,总体装配图如下图3-7所示。

图3-7 二维总装图

4砂带磨削铝合金表面粗糙度分析

恒定表面质量的指标有表面力学性能和粗糙度,粗糙度是最主要的指标,本次通过砂带磨削铝合金端面试验,应用数理统计的方法系统分析不同磨削条件下砂带磨削铝合的表面粗糙度的影响规律,有关砂带磨削铝合金表面粗糙度的因索有很多,本次试验中以一定砂带速度进行试验,主要对砂带粒度、工件转速、磨削深度、进给量四个工艺参数进行分析,为了利用少量的试验次数达到良好的试验效果,又能得到相关的结论,就选用正交实验方法来进行整个试验方案的设计,再根据试验方案进行砂带磨削加工试验,最后对加工表面进行测量,并对测量结果进行分析,得到相关结论。

4.1试验条件

(1)本次试验是在XK7132A数控铣床的基础上进行的,在数控铣床的平台上用压板夹紧砂带磨削装置,进行铝合金端面的磨削。

(2)所用砂带磨头的规格参数为:

额定电压 220V~50HZ

额定功率 750W

转速 1420r/min

(3)所用砂带为氧化铝磨粒砂带,粒度为60#、120#、180#不同的粒度砂带,如下图4-1所示。

图4-1 砂带

(4)试件为铝合金材料如图4-2所示。

图4-2 试验件

(5)测量仪为JB-4C精密粗糙度仪如图4-3所示。

图4-3 粗糙度精密测量仪

4.2正交试验方案的设计 4.2.1正交试验简介

本次砂带磨削采用正交试验方案进行试验,正交试验是在科学研究中,以及实际应用中被广泛采用的试验分析方法,可以在利用少量的试验次数,在较短时间内,达到所要求的试验目的。正交试验适用于多因素试验研究,在确定试验指标后,确定影响指标的多种因素,再根据各因素不同的水平数,选择合适的正交试验表进行试验,根据试验结果利用数理统计的方法进行数据分析,找到多种因素中对指标影响显著的主要因数,针对主要因素的不同水平,可以找到达到最佳指标的主要因素的水平。 4.2.2正交试验设计的原理

正交试验的指标是指为了实验目的特定考察的衡量试验结果好坏的特性值,比如表面精度、粗糙度等。正交试验的因素指影响试验指标的原因,如影响表面粗糙度的因素有切削力的大小,工件进给量等,因素一般用A 、B 、C 等表示。正交试验的水平是指不同因素处在不同的状态或条件下,比如砂带的速度高低,磨料粒度的粗细,磨削加工时进给量的大小等,因素的不同水平一般用数字1、2、3等表示。

正交试验设计的原理,本次利用正交试验,就是分析砂带磨削铝合金材料时,影响工件表面粗糙度的三个因素:砂带速度、磨粒粒度和进给量,对于试验指标表面粗糙度的影响。如果对于每个因素确定三个不同的水平,按照常规的试验方法,那么需要做3327=组试验,如果是11因素,3个水平,进行全方位试验则需要做113177147=组试验,可见进行全方位试验时,特别是多因数,多水平的试验,工作量是巨大的。那么有没有可以减少试验次数,又可以达到试验效果的试验方案呢?正交实验方法就是一种利用少量关键试验次数,达到所需的试验效果。对于试验的任意两个因数之间不同的水平进行试验的次数是相同的,如3因素3水平试验就只需要做9组试验,这样就大大减小了工作量,既能达到试验目的,又能在得到良好的试验结果的条件下,节约时间和试验成本。 4.2.3正交试验表

正交试验表是进行正交试验的基本工具,进行正交试验时,按照正交表格的安排进行每组试验,用()q Ln t 符号代表正交表格,其中L 代表正交试验表,n 表示总共需要做多少组试验,q 表示影响试验指标的因素的个数,t 表示每个因素的水平数,如34(2)L 表可进行三个因素,每个因素两个水平,共四组试验,如表4-1所示。

表4-1 正交表

因素

试验号

A B C 试验结果

1 1 1 1 a

2 1 2 2 b 3

2

1

2

c

通过上面的正交试验表可以看出正交试验表安排时的特点,首先,每个因素中不同水平出现的次数相同,其次,任意两个因素之间不同水平都要相互搭配,且相互配合的次数相同[12]。

4.2.4正交试验方案的确定

本次要进行的砂带磨削试验,确定的试验指标是砂带磨削铝合金时,加工完成后工件的表面粗糙度,在砂带速度一定的情况下,影响工件表面粗糙度的因素主要有工件的进给量,磨削深度,工件转速,砂带的磨粒粒度,四个因素,每个因素确定三个水平,得因素水平表4-2。

根据本实验是四因素三水平的试验,选用4

L正交表安排试验,将每个因素排在不

9(3)

同的列,对应的是列号,就得到表头设计(见表4-3)。

表4-3 表头

设计好表头之后,就设计正交试验方案,将所选正交表中每列的水平数字1、2、3换成对应因素的实际水平值,就完成了正交试验方案的设计,将试验结果放在表的最后一栏,如表4-4。

4.3试验结果及分析[13]

本次试验在学校金工实习中心数控车间完成铝合金表面砂带磨削加工试验后,用JB-4C精密粗糙度仪进行磨削表面进行粗糙度测量,然后对结果进行分析计算得到极差分析表4-5。

表4-5 极差分析结果

由计算结果可知,从表中可以看出,各因素的极差值,其说明了随着各因素水平的变

动引起指标表面粗糙度值的变动幅度,极差越大说明该因素对粗糙度影响越大,由极差值的大小可以得到各因数对于指标表面粗糙度的影响主次顺序为D B A C →→→,即对于表面粗糙度的影响最大的是砂带粒度,其次是磨削深度,再是进给量,最后是工件转速。根据优水平和主次顺序,就可以得到各因素的优水平组合,也就是最佳的试验方案,本次试验最佳的试验方案为2233A B C D 。

为了更好的观察每个因素对表面粗糙度的影响,得到因素和指标的关系图,如图4-4所示,对于四个因素,首先,对于进给量总体趋势为:当进给量不断增加时,粗糙度值也相应地会变大。其次,对于磨削深度,随着磨削深度的增加,粗糙度值先减小后增大,总趋势是增大。然后,对于工件转速,随着转速的增加,粗糙度值先增大后减小,总体趋势是减小。最后,对于砂带粒度,随着粒度变细,粗糙度值逐渐减小,砂带粒度越细,表面粗糙度值越小。

图4-4 各因素与指标相关关系

通过以上的极差分析和因素指标关系图,基本对各因素和指标粗糙度值的关系有了一个判定,为了更精确的对结果进行分析,那么再对试验结果进行方差分析,得到方差分

析表4-6。

表4-6 方差分析

由表可见,因素D高度显著,因素B显著,因素A和因素C不显著,也就是砂带粒度对于表面粗糙度的影响最明显,其次是磨削深度,进给量和工件转速的影响较小,在铝合金材料的磨削加工过程中,为了得到较好的表面质量,较低的粗糙度值,那么首先要选用合适的砂带粒度,再就是对磨削深度的合理确定。

5结论与展望

5.1结论

本文对砂带磨削铝合金的磨削原理、磨削试验装置、表面粗糙度等方面进行了系统的分析,得出如下结论:运用正交试验对砂带磨削铝合金的表面粗糙度进行了试验研究,对表面粗糙度影响最显著的是砂带粒度,其次是磨削深度,工件转速和进给量影响较小。砂带粒度越细,铝合金表面粗糙度值降低,磨粒越细,在磨削加工过程中,产生的划痕和凸起部分也就越细越小。磨削深度越深,铝合金表面粗糙度会随之有所增大,由于磨削深度的增加,那么砂带磨粒磨损就会加快,随着砂带的磨损,砂带磨削能力就会逐渐降低,砂带的磨削能力降低了,在砂带与待磨削区域相互作用中,待磨削的部分不能在本应被切除的时间被切除,切除被不断延后,那么在砂带与工件接触中就会引起振动,在磨削加工过程中有了振动,那么表面粗糙度就会随之增大。工件进给量和工件转速对铝合金表面粗糙度有一定影响,总体情况是进给量增加,铝合金表面粗糙度值就会上升。工件转速不断变大,铝合金表面粗糙度值就会降低。

5.2展望

砂带磨削铝合金工艺分析的初步探讨己经结束了,在整个毕业设计过程中,学到了许多新知识还有掌握了科学的试验方法,认识到在科研工作中,不仅要有丰富的知识,以及系统的思维,还要有严密的思维和敢于去创新。除此之外,对于课题的选择不用太大,将某一方面的问题进行深入的研究,得到有用的结论是最实际的。通过本次工艺试验,得到了在砂带速度一定时对于铝合金表面粗糙度影响的因素关系,有利于实际加工过程中,对于提高表面质量也即是减小表面粗糙度值,着重考虑砂带粒度,其次是磨削深度,并综合考虑工件进给量和工件转速。本课题所要研究的问题还有很多,受到客观条件的限制以及自己能力和时间有限,还有许多问题需要进一步研究。比如,对于影响表面粗糙度的影响因素还有磨削方式,砂带速度,冷却液的影响等,以及在测量过程中,需要更好的测量仪器及科学的方法,减少测量的误差,从而更加准确地、系统地分析影响砂带磨削铝合金表面粗糙度的各因素之间的关系和规律,以致能在实际加工过程中,能选择最佳的工艺方案,加工出高质量的工件。

致谢

本次毕业设计是在指导老师的全程指导下完成的,无论老师有多忙,他总抽出时间给予细心的指导,在这个过程中,我不仅学到了老师的方法、理论知识,更是从其丰富的实践经验中学到很多。杨老师多次悉心的指导,传授自己的学术心得以及实践经验,衷心感谢老师,让我学习了更多的知识,掌握了科学的研究方法和对于科研过程中,始终保持热情和坚持不断努力的态度才能把工作做好,除了理论知识的学习,还在实践中得到了锻炼,提高了我的动手能力,试验结果分析能力。另外,我也要感谢我的同学及其他帮助过我的人,在他们的支持和帮助下,使我得以顺利完成本次毕业设计。有了同学在自己不懂的领域给予的指导,让我能够在短时间内快速掌握,还有在整个试验过程中老师的无私帮助,再次感谢在整个毕业设计过程中所有帮助过我的人。

参考文献:

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[2] 黄云,黄智.砂带磨削的发展及关键技术[J].中国机械工程,2007,18.

[3] 任守良.钛合金砂带磨削研究[D].南京航空航天大学,2007.

[4] Frank Domroes,Carsten Krewet,Bernd Kuhlenkoetter.Application and Analysis of Force Control Strategies to Deburring and Grinding,Modern Mechanical Engineering,2013,3:11-18.

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[9] 王维朗.砂带磨削金属材料的工艺及机理研究[D].重庆大学,2006

[10] 李鑫.镁合金产品表面砂带磨削基础技术研究[D].重庆大学,2008

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[12] 盛永莉.正交试验设计及应用[J].济南大学学报,1997,7:3.

[13] 王岩,隋思涟.数理统计与MATLAB数据分析[M].清华大学出版社,2014.5.

铝合金挤压模设计

目录 摘要 Abstract 第一章概述.............................................................................................................................. - 1 - 1.1我国建筑铝型材工业发展现状及趋势.............................................................................. - 1 - 1.2挤压成行的工艺特点.......................................................................................................... - 2 - 1.3研究目的和意义.................................................................................................................. - 2 - 第二章挤压产品的工艺分析.................................................................................................. - 4 - 2.1计算产品.............................................................................................................................. - 4 - 2.2工艺性分析.......................................................................................................................... - 4 - 2.3生产方案.............................................................................................................................. - 7 - 2.4模具的总体结构分析.......................................................................................................... - 8 - 2.5 挤压工具总体设计 (9) 第三章工艺计算.................................................................................................................... - 11 - 3.1坯料尺寸计算.................................................................................................................... - 11 - 3.2挤压力的计算.................................................................................................................... - 12 - 3.3挤压机的选择.................................................................................................................... - 14 - 3.4压力中心的计算................................................................................................................ - 15 - 第四章挤压工模具结构设计................................................................................................ - 16 - 4.1模具结构设计.................................................................................................................... - 16 - 4.2模具强度校核.................................................................................................................... - 23 - 4.3挤压筒的设计.................................................................................................................... - 24 - 4.4挤压轴的设计.................................................................................................................... - 27 - 4.5挤压垫的设计 (29) 4.6模具实体图 (30) 总结.................................................................................................................................. - 34 - 参考文献.................................................................................................................................. - 35 - 致谢.................................................................................................................................. - 36 -

铝合金挤压生产知识

一、铝合金的挤压生产 1.挤压时金属的变形过程分为几个阶段? 分为:⑴填充挤压阶段;⑵平流压出阶段;⑶紊流压出阶段。 2、什么是挤压比(λ)?挤压6063型材时,挤压比(λ)在什么范围内最合适? 挤压筒内铝棒的截面积与挤出型材的截面积之比,称为挤压比(λ)或挤压系数(λ)。 挤压系数是挤压工艺最重要的内容,根据制品外形和截面面积选择挤压筒的直径。挤压系数一般>9。平模当λ=9~40时使用寿命较长,分流模的挤压系数应在20~70范围内。系数过小会产生焊接不良。所以挤压空心型材的挤压系数比实心型材的大。如挤压Φ101×25管材,当λ=15时焊合不好,选择λ=38时管材焊合良好。挤压系数太大,挤压困难,而且因铝棒较短造成产品的成品率太低,影响经济技术指标。 3.生产过程中如何控制挤压温度? 铝棒温度应保持在440~520℃之间(以6063为例),加热时间均在6小时以上。挤压筒加热到400~440℃。模具温度为400~510℃,保温时间1~4小时。 4、选择挤压温度应遵循哪些原则? 6063合金铝棒的挤压温度通常在470~510之间,有时也可在较低温度下挤压。选择铝棒温度的原则:⑴为获得较高的机械性能,应选择较高的挤压温度;⑵当挤压机能力不足,可通过提高铝棒温度来提高挤压速度;⑶当模具悬臂过大时,可提高铝棒温度,以减小

铝棒对模具的压力及摩擦力;⑷挤压温度过高会使产生气泡、撕裂及由于模具工作带粘铝造成表面划痕严重;⑸为了获得高表面质量的产品,宜在较低温度下挤压 5、如何控制挤压速度? 挤压速度是影响生产率的一个重要指标。挤压速度取决于合金种类、几何形状、尺寸和表面状态,同时也与铸锭质量息息相关。要提高挤压速度,必需合理控制铝棒温度、模具温度、挤压筒温度。6063铝合金挤压速度范围为:9~80M/min,其中实心型材为:20~80M/min,空心型材的挤压速度一般为实心型材挤压速度的0.5~0.8倍。 6、什么是均匀化? 通常将6063铝棒在560℃保温6~8小时,使合金的Mg2si相以细小质点均匀分布在整个金属基体中,且消除铸造应力,铸锭出炉后以较高速度冷却(水冷或风冷),这种热处理工艺称作均匀化。 7、在挤压生产中,均匀化有什么作用? ⑴能提高型材的机械性能;⑵降低挤压力约10~15%;⑶大大提高挤压速度;⑷降低合金的挤压摩擦,提高模具寿命;⑸减少型材的挤压痕,改善型材的氧化着色质量。 8、怎样计算挤压机每小时产量? 挤压机每小时产量按下面公式计算: As=3600×F×P[1Vi÷tf/(Ld-1)] 其中:As-挤压机每小时产能(t/h) F-铸锭截面积(㎡)

精密和超精密砂带磨削时磨削机理的研究现状及发展趋势

精密和超精密砂带磨削时磨削机理的研究现状及发展趋势 机电工程系 20124329049 齐伟 摘要:介绍了砂带磨削的特点、应用及关键技术,论述了砂带磨削技术的发展趋势。砂带磨削作为一种新的加工技术,在国外已得到广泛应用,发展非常迅速。砂带磨削是一种高效率、低成本、多用途的磨削加工新方法,它对于各种材料及形状零件加工的适应性和灵活性远超过常规砂轮磨削工艺。 关键词:砂带;磨削;砂带磨削 目录 一、砂带磨削的机理和特点 (1)

二、国内外砂带磨削技术的研究及应用现状 (3) 三、砂带磨削趋势 (6) 引言: 随着汽车、建材、航空及轻工业的进步和发展, 对金属材料和非金属材料特别是难加工材料如不锈钢、钛合金、半导体材料、陶瓷材料等的表面加工质量、

精度、完整性等提出了更高要求, 若采用传统的车削、铣削等工艺方法难以满足这些要求。而砂带磨削作为一种磨削和抛光的新工艺, 是一种优质、高效、低耗的加工方法, 已成为精密、超精密加工的有效方法之一, 在各行各业发挥着越来越大的作用, 现已成为国内外材料和机械交叉学科中引人注目的领域, 具有很大的发展潜力。 一、砂带磨削的机理和特点 1.砂带的结构特点: 砂带是特殊形态的多刀、多刃的切削工具,其切削功能主要是由粘附在基底上的磨粒来完成。 如上图所示,砂带由基材、磨料和粘结剂三要素组成。基材可以是布或纸;粘接剂为胶或人造树脂;磨料可为刚玉、碳化硅或者玻璃砂等。基材在运动的过程中采用高压静电植砂的办法粘结上磨粒,因此砂带上的磨粒几乎都是垂直于基底,锐端向外,定向排列,分布均匀,多刃也基本上是等高排列的。 2.砂带磨削的切削原理: 砂带磨削是根据工件的形状与大小,以相应的方式,使高速运转的砂带与工件表面接触进行磨削或抛光的一种新工艺。 砂带机一般由电机、砂带、接触轮、张紧轮、张紧弹簧与支架、吸尘器及其它辅助部件等组成: 接触轮通常多采用橡胶轮,具有弹性接触的性能,并能在磨削的过程中起一定

铝型材挤压工艺设计

挤压 一.操作规程: 1.采用加温100℃/1小时的梯温形式,将盛锭筒加温至380℃---420℃。 2.根据作业计划单,选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃,特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。 3.根据作业计划单选定符合计划单的模具,加温至460℃---500℃,保温2---4小时。 4.启动挤压机冷却马达——油压马达。 5.根据计划单顺序,选定模具专用垫装在模座中,将模座锁定在挤压位置。 6.将盛定筒闭锁,将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。 7.主缸前进挤压 8.挤压时刚起压速度要慢,中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。 9.将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。 二.工艺要求 1.铝棒加热上机温度为:A平模:500℃---520℃ B.分流模:480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。 2.模具加温工艺: A.平模:460℃---480℃ B.分流模:460℃---500℃ 3.盛定筒温度:380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃ 4.挤压出的料必须表面光滑,纵向压痕无手感,挤压纹细致均匀,无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差,切斜度按国标高精级。 5.挤压力:≤200㎏/cm2 6.料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。 7.液压油温度≤45℃ 8.型材流出速度一般控制在:5米/分钟---30米/分钟 9.模具在炉内的时间:≤8小时 10.每挤压80支棒-100支棒,必须用专用清缸垫清理一次料胆。

三.注意事项 1、挤压时,如塞模,闷车时间不得超过5秒。 2、装模时,注意安全,防止螺丝滑脱砸伤脚。 3、出料时,严禁直线向出料口窥视。 4、装模上机前,必须检查中心位,挤压杆是否对中,开机前空载试机运行一次,确认无误正式开机。 5、测棒温,模温,盛锭筒温是否达到要求。 6、3—5支棒检查一次质量。 7、经常检查油温。 8、每支铝棒是否有炉号、合金牌号标示。 中断 一.操作规程 1、当主机出料时,用钳子夹住料头,将型材导引至滑出平台并开启冷却风机,对要求水冷的型材打开水冷系统。 2、用中断锯锯下约50㎝左右的料头,写明模具编号,集中收放,供修模工参考。 3、出料正常,用中断锯锯下约50㎝左右的型材,交给质检员检测质量。 4、配合机手根据出料长度,在13米、19米或25米处中断型材,以便矫直。如总长度小于26米。则在料接头上中断。 5、型材被中断后,立即用石棉手套轻轻托住推至冷床。 6、检查质量。特别是第一、第二支棒,以后每隔3---5支棒就要检查一遍表面质量。 二.工艺要求: 1、出料口风冷速度不低于110℃/分钟 2、锯料时,注意轻压且锯与料同步前进,防止型材压弯。 3、推料时,轻拿轻放,避免人为的擦伤和料台擦花。 4、锯料时,一定要用手抓住型材,防止型材摆动而擦花. 三.注意事项:

如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题及砂带磨削的特点

如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题 及砂带磨削的特点 砂纸:https://www.doczj.com/doc/fa540511.html,/ 1、砂带在磨削过程中容易出现的问题及解决方法 (1) 砂带太软 这个问题一般都发生在动物胶的砂带上特别是雨季,动物胶容易吸潮而发软发粘,因此,在雨季或潮湿的在地区应选用半树脂或全树脂粘结剂生产的砂带。对动物胶的砂带不宜过早折开砂带包装物,以避免过度吸潮。如有条件时,再受过潮动物胶再凉干或烘干亦可,但温度不宜过高,以免胶层起泡或焦化。 (2) 磨料容易钝,但不脱落 砂带磨削时,若接触轮太软,则容易出现砂面的磨料虽不脱落但不锋利的状况。如有这种情况的发生,应该增加磨削的压力或更换较硬的接触轮或更换齿轮较宽的接触轮或者更换小直径的接触轮,或者降低砂带的线速度等等,则可以解决砂面不锋利的状况。 (3) 容易脱砂,基底外露 这主要是磨粒粘结不牢,应更换砂带。或者选用较软的接触轮或较大直径的接触轮,以增大砂带的曲率半径,减少磨削压力,或者选用较窄齿轮的接触轮,以提高砂带的线速度。(4) 磨料层堵塞 主要是砂带选择的不对路,若加工油漆,宜选用有特殊涂层的砂带,如加工铝合金、不锈钢、铜等软金属材料时,宜选用抗润滑,抗冷却剂的耐水砂带,以抗水抗潮,磨削木材及其制品时,宜选用黑碳化硅或棕刚玉的磨料。 2、砂带保管注意事项 无论是动物胶或者是全树脂的砂带,都会受气候的影响而产生一定的变化,尤其是动物胶产品的影响最大,即或是半树脂、全树脂的产品因为基体是植物纤维又未经过耐水处理,在不同气候条件下也会产生物理变化。如在室内湿度太大的地方存放太久,就会过多的吸潮而产生卷曲。朝砂面卷曲的原因是粘结剂层与基体吸潮的程度不同,基体吸潮量较多,因而膨胀。若继续吸潮,再加上温度上升,则会发生霉变,导致砂带无法使用。若存放的地方湿度太小,即气候干燥,则产品中的水分过度散发,基本面产生收缩,因而产品容易向基体面卷曲。严重时,产品发脆,容易断裂。因此,砂布等涂附磨具应保存在阴凉、干燥、通风的仓库内。最佳的保管条件是温度15-20C室内相对湿度50-60%。 此外,产品在使用前不宜过早的开箱,开包,最好是随用随开,最多在用前两天开箱为宜。包装好的砂箱,不宜受重压,以免导致砂带折痕,无法使用。半树脂、动物胶的砂带,一般不应超过一年。全树脂砂带不宜超过两年。超过上述期限时,砂带应重新经过检查,确认无问题后方能使用。 砂带在使用前,应提前2-3天将砂带送到工作现场,并将其悬挂起来,使其与工作环境内的温度、湿度达到平衡,并消除或减轻因包装卷挠而产生的卷曲痕迹。 上部用直径大于100mm的空心钢管,管长应大于砂带的宽度。下部要压一直径大于150mm 的空心钢管,上下拉直后放在现场存放。

6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法 6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。 1 划、擦、碰伤 划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。 1.1 主要原因 ①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,在挤压过程中金属流经工作带时,这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤,最终对型材表面造成划伤; ②模具型腔或工作带上有杂物,模具工作带硬度较低,使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材; ③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物,当其与型材接触时对型材表面造成划伤; ④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时,由于速度过快造成型材碰伤; ⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤; ⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。 1.2 解决办法 ①加强对铸锭质量的控制; ②提高修模质量,模具定期氮化并严格执行氮化工艺; ③用软质毛毡将型材与辅具隔离,尽量减少型材与辅具的接触损伤; ④生产中要轻拿轻放,尽量避免随意拖动或翻动型材; ⑤在料框中合理摆放型材,尽量避免相互摩擦。 2机械性能不合格 2.1 主要原因 ①挤压时温度过低,挤压速度太慢,型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度,起不到固溶强化作用; ②型材出口处风机少,风量不够,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃以下,使粗大的Mg2Si过早析出,从而使固溶相减少,影响了型材热处理后的机械性能; ③铸锭成分不合格,铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求; ④铸锭未均匀化处理,使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶,造成固溶不充分而影响了产品性能; ⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确,导致时效不充分或过时效。 2.2 解决办法 ①合理控制挤压温度和挤压速度,使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上; ②强化风冷条件,有条件的工厂可安装雾化冷却装置,以期达到6063合金冷却梯度的最低要求; ③加强铸锭的质量管理; ④对铸锭进行均匀化处理; ⑤合理确定时效工艺,正确安装热电偶,正确摆放型材以保证热风循环通畅。 3几何尺寸超差 3.1 主要原因 ①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等,导致金属流动中各点流速相差过大,从而产生内应力致使型材变形;

砂带磨削技术及其应用

砂带磨削技术及其应用砂带磨削技术应用 新闻来源:中国研磨网发布日期:2008-2-10 砂带磨削技术及其应用 ■特邀嘉宾/黄云黄智 中国研磨:在工业发达国家的先进制造技术中,砂带磨削技术已经被广泛的应用,同样这个趋势在我国也逐渐显现。您能简要谈一下砂带磨削在现代工业中的重要作用吗? 黄云:砂带磨削是一种高效、经济、用途广泛,并有“万能磨削”之称的新型磨削工艺。在现代工业中,砂带磨削技术已被当作是与砂轮磨削同等重要的一种不可缺少的加工方法。在工业发达国家,砂带磨削应用已十分普遍,各种高精度、高效率、自动化程度很高的砂带磨床被广泛应用于航天、航空、舰船、汽车、冶金、化工及能源设备等制造行业,并成为国际上名牌机床公司竞争的一个领域。 中国研磨:在了解砂带磨削技术应用之前,可否请您讲解一些砂带磨削原理方面的知识,比如砂带磨削方法的理论知识和单颗磨粒在磨削过程当中的注意问题? 黄云:第一,砂带磨削方法。 砂带磨削是砂带这一特殊形式的涂附磨具,借助于张紧机构使之张紧,和驱动轮使之高速运动,并在一定压力作用下,使砂带与工件表面接触以实现磨削加工的整个过程。 广义地讲,砂带磨削与砂轮磨削同样都是高速运动的“微刃切削刀具”――磨粒的微量切削而形成的累积效应,因而其磨削机理大致上也是相同的。但由于砂带本身的构成特点和使用方式不同,使砂带磨削不论是在磨削加工机理方面,还是其综合磨削性能方面都有别于砂轮磨削,这主要表现在: 1)砂轮磨削是刚性接触磨削,而砂带磨削则是弹性接触磨削,而且即使是在使用无弹性的钢制接触轮的情况时也是如此,因为组成砂带的基材、粘结剂都具有一定的弹性,更何况大多数情况下都采用有弹性的橡胶作接触轮。 正因为如此,砂带磨削除了具有砂轮同样的滑擦、耕犁和切削作用外,还有磨粒对工件表面的挤压作用,并使之产生塑性变形、冷硬层变化和表层撕裂,以及由于摩擦使接触点温度升高,而引起的热塑性流动等综合作用。所以,从这点来看,砂带磨削同时具有磨削、研磨和抛光的多重作用。而这也正是砂带磨削表面质量好的原因。 另一方面,由于砂带的这种弹性磨削特点,还使砂带在磨削区域内与工件接触的长度比砂轮大,同时参加磨削的磨粒数目多,单颗磨粒所受载荷小,且均匀,磨粒破损小。而使整个砂带的磨耗比(磨削材料去除量与砂带磨粒消耗量之比称为磨削比,而磨削比的倒数就称为磨耗比)比砂轮要小得多。 2)砂轮的磨粒在磨削表面上的分布是杂乱无章的,很不规则,实际磨削时,磨粒都是以较大的负前角、小后角甚至负后角的刃口进行切削,切削条件很恶劣。砂带则不同,砂带的磨料是专门制造的,磨粒的几何形状常呈长三角体,并多采用静电植砂等一系列先进工艺制作,磨粒的大小和分布均匀,等高性好,并且是尖刃朝外的形式植于砂带基材表面上,露出复胶

铝合金挤压生产知识及注意要点

一、铝合金的挤压生产 挤压生产工艺流程: 1、挤压时金属的变形过程分为三个阶段: ⑴填充挤压阶段;⑵平流压出阶段;⑶紊流压出阶段。 2、挤压比(λ):挤压筒内铝棒的截面积与挤出型材的截面积之比,称为挤压比(λ)或挤压系数(λ)。 挤压6063型材时,挤压比(λ)在什么范围内最合适? 挤压系数是挤压工艺最重要内容,根据制品外形和截面面积选择挤压筒的直径。挤压系数一般>9。平模当λ=9~40时使用寿命较长,分流模的挤压系数应在20~70范围内。系数过小会产生焊接不良。所以挤压空心型材的挤压系数比实心型材的大。如挤压Φ101×25管材,当λ=15时焊合不好,选择λ=38时管材焊合良好。挤压系数太大,挤压困难,而且因铝棒较短造成产品的成品率太低,影响经济技术指标。 3、生产过程中如何控制挤压温度? 铝棒温度应保持在440~520℃之间(以6063为例),加热时间均大于6小时。挤压筒加热到400~440℃。模具温度为400~510℃,保温时间1~4小时。 4、选择挤压温度应遵循哪些原则? 6063合金铝棒挤压温度通常在470~510℃之间,有时也可在较低温度下挤压。选择铝棒温度的原则:⑴为获得较高的机械性能,应选择较高的挤压温度;

⑵当挤压机能力不足,可通过提高铝棒温度来提高挤压速度;⑶当模具悬臂过大时,可提高铝棒温度,以减小铝棒对模具的压力及摩擦力;⑷挤压温度过高会使产生气泡、撕裂及由于模具工作带粘铝造成表面划痕严重;⑸为了获得高表面质量的产品,宜在较低温度下挤压 模具加热及保温控制: 5、如何控制挤压速度? 挤压速度是影响生产率的一个重要指标。挤压速度取决于合金种类、几何形状、尺寸和表面状态,同时也与铸锭质量息息相关。要提高挤压速度,必需合理控制铝棒温度、模具温度、挤压筒温度。6063铝合金挤压速度范围为:9~80M/min,其中实心型材为:20~80M/min,空心型材的挤压速度一般为实心型材挤压速度的0.5~0.8倍。 6、均匀化:通常将6063铝棒在560℃保温6~8小时,使合金的Mg2si相以细小质点均匀分布在整个金属基体中,且消除铸造应力,铸锭出炉后以较高速度冷却(水冷或风冷),这种热处理工艺称作均匀化。

铝合金挤压型材几种常见缺陷解析

挤压铝型材表面颗粒状毛刺的形成原因与对策 在铝型材的挤压生产中,型材表面不同程度的存在一些小颗粒吸附在型材表面上,这种的缺陷,仅有轻微手感,不仔细观察或手摸较难发现。但它严重影响氧化、电泳涂漆及喷涂型材的表面美观,降低了生产效率和成品率,更是高档装饰型材的致命缺陷。因此,对其形成机理进行分析,同时在挤压生产实践中不断地观察分析,总结其成因,及时采取措施,是减少或杜绝这种缺陷的出现的有效手段。 一、颗粒吸附成因分析 1、挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种: 1)空气尘埃吸附,燃煤铝棒加热炉产生的灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。 2)铝棒中的杂质,如:精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。 3)时效炉内的灰尘附着。 4)铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性降低,抗拉强度降低,产生颗粒状毛刺。 “吸附颗粒”的形成 2、原因 1)铝棒质量的影响 由于高温铸造,铸造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高、塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹,而且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不易清理,手感强烈,颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下观察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素。 铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸过程中,精炼不充分,泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中,这些物质在挤压过程中,使金属的塑性和抗拉强度显著降低,极易产生颗粒状毛刺。 棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,在挤压过程中,夹渣极易从基体中分离出来,通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝,并不断被流动的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺。 2)模具的影响 在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向,受到压力后,工作带变形成为喇叭状,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝,类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中,不断有颗粒被型材带出,粘附在型材表面上,造成了"吸附颗粒"。随着粘铝的不断增大,模具产生瞬间回弹,就会形成咬痕缺陷。若粘铝堆积较多,不能被型材拉出,模具瞬间回弹时粘铝不脱落,就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。模具的粘铝现象见图1。我们现在使用的挤压模具基本是平面模,在铸棒不剥皮的情况下,铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区,随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多,死区的杂质也在不断的变化,有一部分被正常流动的金属带出,堆积在工作带变形后的空间内。 有的被型材拉脱,形成了颗粒状毛刺。因此,模具是造成颗粒状毛刺的关键因素。

砂带抛光原理

砂带在磨削过程中容易出现的几种问题以及如何解决的方法 (1) 砂带太软 这个问题一般都发生在动物胶的砂带上特别是雨季,动物胶容易吸潮而发软发粘.因此,在雨季或潮湿的在地区应选用半树脂或全树脂粘结剂生产的砂带.对动物胶的砂带不宜过早折开砂带包装物,以避免过度吸潮.如有条件时,再受过潮动物胶再凉干或烘干亦可,但温度不宜过高,以免胶层起泡或焦化. (2) 磨料容易钝,但不脱落 砂带磨削时,若接触轮太软,则容易出现砂面的磨料虽不脱落但不锋利的状况.如有这种情况的发生,,应该增加磨削的压力或更换较硬的接触轮或更换齿轮较宽的接触轮或者更换小直径的接触轮,或者降低砂带的线速度等等,则可以解决砂面不锋利的状况. (3) 容易脱砂,基底外露 这主要是磨粒粘结不牢,应更换砂带.或者选用较软的接触轮或较大直径的接触轮,以增大砂带的曲率半径,减少磨削压力,或者选用较窄齿轮的接触轮,以提高砂带的线速度. (4) 磨料层堵塞 主要是砂带选择的不对路,若加工油漆,宜选用有特殊涂层的砂带,如加工铝合金、不锈钢、铜等软金属材料时,宜选用抗润滑,抗冷却剂的耐水砂带,以抗水抗潮,磨削木材及其制品时,宜选用黑碳化硅或棕刚玉的磨料. (5) 现以木材为例,在用砂带砂光过程中易出现的问题如下页表所叙 人造砂光板面容易出现的问题分析1/.某些企业板面砂光后出现有规则的横纹(指板面宽的方面)、直线纵纹(指板面长度方向)和“之”形纵纹(板面长度方向)等缺陷,其原因分析如下: a. 横纹产生的原因 引起横纹的原因无非是设备和砂带两个方面,判断的方法是采用快慢两种进给速度进行砂光,再根据横纹节距变化进行分析. 人造板出现的问题见下图: (1) 当横纹节距随进给速度改变而变化,且距呈较密状态时,应主要从接触轮上查找原因; (2) 当横纹节距不随进给速度的改变而变化时,应从砂光机进给传动系统中追查最终原因; (3)当横纹的切距随进给速度的改变而变化, 且节距呈较松状态时,基本上是由砂带引起的,并可从下述简单公式来推论: 横纹节距=进给速度(米/分)÷60÷砂带线速度(米/秒) ÷砂带周长(米) 如按上式所得的结果等于横纹相同的节距的数字,即可认国是砂带所致. b. 纵纹 所谓纵纹是指纹路方向与人造板进给方向一致,这些缺陷的原因也相对容易分析,均是来源于接触轮表面或石墨带表现个别的突出点.例如有时会因石墨粉成块脱落,随着砂带被挤压在接触辊表面,形成凸点,这时的纵纹是凹入板面的;又如接触辊表面被混入硬物、异物损坏,出现环状沟槽,则纵纹呈凸出状态。 c. “之”字形纵纹: 如下图。这种“之”字形缺陷,除了上述纵向特性外,带呈现有一定节距规律的“之”字形状与直纹相似。在连续砂光的同一批板内出现,而出现的位置又是一致的,且具体所在位置则是随机性的,产生的原因就在砂带上。

砂带磨削加工的原理和特点

砂带磨削加工的原理和特点 砂带磨削特点: ①砂带磨削是一种弹性磨削,因而砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。 ②砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力,所以砂带磨削的效率非常高。 ③磨削速度稳定,由于接触轮极不磨损,砂带可运动可保持恒速,而不会象砂轮那样越磨直径越小速度越慢。 ④砂带磨削精度高。由于砂带制作质量和砂带磨床生产水平的提高,砂带磨削早已跨入精密和超精密加工行列。 ⑤砂带磨削成本低。这主要表现在: (1)与砂轮磨床相比,砂带磨床结构简单,传动链短。这主要是因为砂带质量轻,磨削力小,磨削过程中震动小,对机床的刚性及强度要求都远低于砂轮磨床。 (2)砂带磨削操作简便,辅助时间少。不论是手动还是机动砂带磨削,其操作都非常简便。从更换调整砂带到被加工工件的装夹,这一切都可以在很短的时间内完成。 (3)砂带磨削比大,机床功率利用率高,切削效率高。这使得切除同等重量或体积的材料所消耗的工具和能源费用减少,占用时间短。

⑥砂带磨削安全可靠,噪音和粉尘小,且易于控制,环境效益好。由于砂带本身质量很轻,即使断裂也不会有伤人的危险。砂带磨削不象砂轮那样脱砂严重,特别是干磨时,磨屑构成主要是被加工工件的材料,很容易回收和控制粉尘。由于采用橡胶接触轮,砂带磨削不会象砂轮那样形成对工件的刚性冲击,故加工噪音很小。 ⑦砂带磨削工艺灵活性大、适应性强。这表现在: (1)砂带磨削可以分方便地用于平面、内、外圆和复杂曲面的磨削。设计一台砂带磨头装置作为功能部件可以装在车床上进行车后磨削,也可以装在刨床上使用,同时还可以设计成各种专用的磨床。利用砂带磨削的这种特性能够很容易地解决一些难加工零件,如超长、超大的轴类和平面零件的精密加工。 (2)砂带的基材、磨料、粘结剂均有很大的选择范围,能适应各种用途的需要。砂带的粒度、长度和宽度也有各种规格,并有卷状、环状等多种形式可供选用。对同一种工件,砂带磨削可以采用各种不同的磨削方式和工艺结构进行加工。

砂带磨削金属材料的工艺及机理研究

砂带磨削金属材料的工艺及机理研究 砂带磨削技术作为一种磨削和抛光相结合的新工艺,因其具有加工效率高、“冷态”磨削、磨削速度稳定、磨削精度高和磨削成本低等优点,被认为是一种优质、高效、低耗和用途广泛的加工方法。与传统车削、铣削和砂轮磨削等材料加工工艺相比,砂带磨削技术可有效提高和改善铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的表面加工质量和加工工艺性能,并可大大降低材料加工成本。 但目前,国内外对于铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的砂带磨削工艺及其机理的研究还不够深入。因此,进一步开展铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料砂带磨削工艺及其机理的研究,对于系统建立金属材料的砂带磨削加工工艺理论、提出金属材料有效的砂带磨削工艺控制措施和拓展砂带磨削工艺的应用范围有重要意义。 本文基于外圆砂带磨床磨削工艺,研究了砂带磨削工艺因素(如砂带线速度、磨削压力、砂带磨料种类、粒度、工件材料以及磨削液等)对铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的材料去除率和表面加工质量的影响规律,分析了不同磨料砂带的磨损形式及其耐用度变化规律、以及砂带磨损的表面形貌和砂带磨削工件的表面显微特征,并对砂带磨削过程中金属与陶瓷磨料的作用机理进行了讨论。本文研究结果表明:①外圆砂带磨削金属材料的材料去除率受磨削压力、砂带线速度、工件材料、磨料种类及粒度等的影响较大。 其中法向磨削压力越大,材料去除率越大;随着砂带线速度增大,材料去除率先增大后减小,并且不同金属材料对应着不同的最佳砂带线速度范围;陶瓷和锆刚玉磨料的砂带较之氧化铝和碳化硅磨料的砂带有较高的材料去除率;工件材料的硬度越低、磨料粒度号越低,材料的去除率越高。②外圆砂带磨削金属材料时,

铝型材挤压工艺操作规程

1、目的 规范热挤压型材(基材)的生产作业活动,以达到准确成形、保证质量、提高效率的目的。 2、适用范围 适用于在本公司挤压生产的整个过程。 3、职责 3.1 车间主任负责指导和监督车间员工按本规程的规定操作。 3.2 其他各岗位员工严格按本规程的规定进行操作。 4、操作规程 4.1挤压生产工艺流程图: 4.2生产前的准备 4.2.1模具的准备(责任人:挤压班长) 4.2.1.1备用的模具模垫应整齐摆放在模架上,报废的模具和不能使用的模垫应及时清除出车间,防止错用不合格的模具和模垫。 4.2.1.2派模工接到生产计划指令后,组织合格模具,送抛光工处进行抛光,完毕配送机台。

4.2.1.3模具在炉中的停留时间最长不超过8小时。 4.2.1.4模具加热及保温控制如表1 4.2.2盛锭筒的准备(责任人:挤压班长) 4.2.2.1盛锭筒必须保持干净,无严重磨损或大肚,否则,挤压产品将会出现夹渣或气泡。 4.2.2.2盛锭筒与模具配合的端面应平整无损伤和粘铝,否则挤压时会跑料。 4.2.2.3盛锭筒的加热元件必须完好并有足够的加热能力。否则,盛锭筒将无法达到工艺要求的温度。 4.2.2.4盛锭筒温度控制在380℃-430℃之间,严禁超出范围。 4.2.2.5每班上班前,应对盛锭筒进行一次清缸。在正常挤压时,每隔20-50支锭应进行一次清缸,以确保盛锭筒内清洁干净。 4.2.2.6盛锭筒应避免急冷急热,在正常情况下,盛锭筒应在工艺要求的温度范围内长期保温,交班时不要断电。

4.2.3铝合金圆铸锭的准备(责任人:主机手) 4.2.3.1根据排产单的要求选用相应牌号的合金,其数量由生产任务 的多少决定。 4.2.3.2各机台所使用的铝合金圆铸锭必须是有炉次编号的圆铸锭。 4.2.3.3圆铸锭在入炉加热之前,应作表面质量自检,自检由主机手 负责,凡是有明显夹渣、冷隔、中心裂纹和弯曲的圆铸锭, 都不应入炉加热,应将其挑选出来退回熔铸车间。 4.2.3.4不允许圆铸锭在地面上滚动,凡是表面有泥沙、灰尘时,均 应清理干净后再入炉加热。 4.2.3.5出口端的燃烧器主要用作控制铸锭温度,但要靠热工仪表的 准确定温来控制燃烧器自动着火和熄火,以确保铸锭温度符 合工艺要求。 4.2.3.6加热炉的温度设定加热阶段设定300℃-450℃,铝棒上机时温 度控制,根据壁厚应符合T≥1.4mm以温度控制在440℃ -540℃,T<1.4mm温度控制在400℃-540℃,具体情况根据 品种、模具结构、合金种类而定。 4.2.4其他准备:挤压之前应将清锯口的小刀、铁钳、铁钊、卡尺、 图纸、取样用的冷却水、排产单及其他生产工具准备好。 4.3挤压(责任人:主机手) 4.3.1在生产前应试空车,让挤压机和棚架都空载运行一次。检查机 械电器运转是否正常,确认无任何问题后,才可正式投料挤压。 4.3.2在开机前先检查盛锭筒温度是否达到工艺要求,确认盛锭筒温 度符合工艺要求以后,再测量模具温度和铝合金铸锭温度,当 三者温度都达到工艺要求时,才好装模上机挤压。 4.3.3模具上机时,应用手提测温仪测量温度并记录在《挤压车间生产

铝合金机械加工中挤压和切削控制问题

铝合金机械加工中挤压和切削控制问题 铝合金挤压技术就是铝合金(变形)锭用挤压机挤压成型的工艺,文章就铝合金材料的物理特性,对铝合金材料的挤压技术和切削的工作流程进行分析,铝型材的挤压切削技术相关问题进行了讨论,提出了解决措施。 标签:铝合金;挤压技术;挤压磨具 1 铝合金型材的机械性能 铝合金材料主要合金元素为镁与硅,具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后,表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 铝合金的典型机械性能 2 铝合金挤压过程控制 挤压铝型材产品的流程非常重要,作为企业铝材挤压,对产品的精度要求较高,所以好的制度流程尤为重要。铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的,因为产品的设计是基于给定的使用要求,使用要求决定了产品的许多最终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求,这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了,则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始,铝铸棒在挤压前必须加热使其软化,加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内,然后由大功率的油压缸推动挤压杆,挤压杆的前端有挤压垫,这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述,间接挤压是一个相似过程,但是也有些非常重要的不同处,在直接挤压过程,模具是不动的,由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上,使模具向不动的铝棒坯进行挤压,迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。 根据图纸或者样品了解此产品的规格尺寸,确定有无挤压难点,应如何控制。经双方确认图纸就可以安排就行模具制造。铝型材热挤压模具不同于一般的机械零件加工,而是介于机械加工与压力加工之间的一种工艺性设计。除了应参考机械加工所需遵循的原则以外,尚需考虑热挤压条件下的各种工艺因素。模具设计好以后需要进行加热,同时铝棒应该加热到挤压所需的温度,然后挤压试样。接

铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

(液压英才网豆豆转载6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效 益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。笔者根据多年的铝型材生产实践,在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结,和众多同行交流,以期相互促进。 1划、擦、碰伤 划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤。 1.1主要原因 ①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属 颗粒,在挤压过程中金属流经工作带时,这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附着在工 作带表面或对工作带造成损伤,最终对型材表面造成划伤; ②模具型腔或工作带上有杂物,模具工作带硬度较低,使工作带表面在挤压时受 伤而划伤型材; ③出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物,当其与型材接 触时对型材表面造成划伤; ④在叉料杆将型材从出料轨道上送到摆床上时,由于速度过快造成型材碰伤; ⑤在摆床上人为拖动型材造成擦伤; ⑥在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。 1.2解决办法

①加强对铸锭质量的控制; ②提高修模质量,模具定期氮化并严格执行氮化工艺; ③用软质毛毡将型材与辅具隔离,尽量减少型材与辅具的接触损伤; ④生产中要轻拿轻放,尽量避免随意拖动或翻动型材; ⑤在料框中合理摆放型材,尽量避免相互摩擦。 2机械性能不合格: 2.1主要原因 ①挤压时温度过低,挤压速度太慢,型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度,起不到固溶强化作用; ②型材出口处风机少,风量不够,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃以下,使粗大的Mg2Si过早析出,从而使固溶相减少,影响了型材热处理后的机械性能 ③铸锭成分不合格,铸锭中的Mg、Si含量达不到标准要求; ④铸锭未均匀化处理,使铸锭组织中析出的Mg2Si相无法在挤压的较短时间内重新固溶,造成固溶不充分而影响了产品性能; ⑤时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确,导致时效不充分或过时效。 2.2解决办法 ①合理控制挤压温度和挤压速度,使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上;

铝型材挤压工艺

铝型材挤压工艺文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

挤压一.操作规程: 1.采用加温100℃/1小时的梯温形式,将盛锭筒加温至380℃---420℃。 2.根据作业计划单,选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃,特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。 3.根据作业计划单选定符合计划单的模具,加温至460℃---500℃,保温 2---4小时。 4.启动挤压机冷却马达——油压马达。 5.根据计划单顺序,选定模具专用垫装在模座中,将模座锁定在挤压位置。 6.将盛定筒闭锁,将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。 7.主缸前进挤压 8.挤压时刚起压速度要慢,中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。 9.将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。 二.工艺要求

1.铝棒加热上机温度为:A平模:500℃---520℃ B.分流模:480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。 2.模具加温工艺: A.平模:460℃---480℃ B.分流模:460℃---500℃ 3.盛定筒温度:380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃ 4.挤压出的料必须表面光滑,纵向压痕无手感,挤压纹细致均匀,无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差,切斜度按国标高精级。 5.挤压力:≤200㎏/cm2 6.料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。 7.液压油温度≤45℃ 8.型材流出速度一般控制在:5米/分钟---30米/分钟 9.模具在炉内的时间:≤8小时 10.每挤压80支棒-100支棒,必须用专用清缸垫清理一次料胆。 三.注意事项 1、挤压时,如塞模,闷车时间不得超过5秒。 2、装模时,注意安全,防止螺丝滑脱砸伤脚。

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