跟大家探討鋁合金模板生產(chǎn)工藝

　　1 模具設(shè)計要考慮的問題

　　模具的設(shè)計必須滿足剛度、強度的計算要求，以達到減少模具在受壓時的彈性變形量。在確定工作帶時，工作帶的長短、空刀形式、模頸及焊合室形式等，都要考慮參數(shù)選擇最佳值。模具的導流孔、分流孔等系數(shù)的選擇，在允許范圍內(nèi)盡量選較大值，達到減小壓力的目的。鋁模板一般采用6061等硬合金生產(chǎn)，使生產(chǎn)技術(shù)難度增大，擠壓生產(chǎn)時經(jīng)常會出現(xiàn)出料拖爛、壓不動、出料太慢等情況，因此模具的設(shè)計在生產(chǎn)過程中起到很大的關(guān)鍵作用。

　　2 模具設(shè)計

　　導流孔、分流孔設(shè)計

　　設(shè)計模具時導流孔、分流孔位置要均勻分布，這樣型材各部才能吸收同量的金屬。導流孔、分流孔大小與型材面積成正比例關(guān)系，在不影響模具強度、型材表面質(zhì)量情況下，盡量把導流孔、分流孔做到最大，當擠壓時金屬流入焊合室，導流孔、分流孔越大，橋位面積受力就越小，金屬流從橋位移開使阻力減少而出料速度就會增大，但不影響模具強度。所以入料孔小、橋位大的模具不一定就會比入料孔大的模具強度好。

　　橋位設(shè)計

　　橋位是模具組織的重要部份，它是模具的支撐橋梁，設(shè)計模具橋位時必須要考慮它對模具有足夠的支撐力。為了滿足模具的支撐強度，一般橋位角度設(shè)計在18～25℃之間，角度太大會增加金屬流與橋位的摩擦力，使金屬流的流動減慢，角度越小金屬越容易于焊合，出料速度隨之增快。同時設(shè)計橋位角度交接處時盡量圓滑過度，避免或減少造成焊合死角。

　　焊合室設(shè)計

　　焊合室不宜過深，焊合室過深會增加焊合室內(nèi)金屬體積，焊合室內(nèi)體積增加時焊合流程也加長，擠壓壓力隨之會升高。

　　工作帶設(shè)計

　　模具工作帶拋光要仔細，保證平面度，垂直度，不能出現(xiàn)龜背或凹凸不平，合理計算工作帶長度，均勻金屬流量。

　　3　擠壓工藝

　　工藝流程：

　　鋁棒加熱(440-460℃)

　　模具加熱(420-460℃,3-6h)→擠壓(出口溫度530-570℃)→噴霧風冷淬火→取

　　盛錠筒加熱(410-420℃)

　　板自檢→(200℃以下)→拉伸矯直(70℃以下，拉伸率≤1.5%)→定尺鋸切 →裝筐(檢查)→時效→硬度檢驗→去包裝(或氧化、噴涂)。

　　鋁棒加熱

　　對6061合金，必須加熱到500℃以上，Mg和Si才能完全固溶，擠壓前鑄錠在440℃以上，由于擠壓變形熱的作用使溫度上升，通過模孔時金屬溫度達530-570℃，達到固溶處理狀態(tài)，因此，鋁棒擠壓前必須要加熱到440～460℃之間。

　　模具加熱

　　模具上機前加熱時溫度規(guī)定：平模410-440℃，分流模430-460℃;模具在爐內(nèi)加熱時間不允許超過10h，時間過長，模孔工作帶容易產(chǎn)生點腐蝕點。

　　擠壓

　　擠壓過程中必須認真控制擠壓速度。擠壓速度對變形熱效應(yīng)、變形均勻性、再結(jié)晶和固溶過程、制品力學性能及制品表面質(zhì)量均有重要影響。為了提高生產(chǎn)效率，根據(jù)多年生產(chǎn)探討和經(jīng)驗累積，目前我們主要的擠壓方式都遵循“低溫高速”生產(chǎn)工藝，也就是說，鋁棒溫度與擠壓速度成反比，鋁棒溫度高、擠壓速度就適當減慢，鋁棒溫度低、擠壓速度就適當加快，通過這種調(diào)整模式，把擠壓生產(chǎn)調(diào)到最佳狀態(tài)為準。通常情況下，上模生產(chǎn)到第三支棒時就可以降溫加速，平模鋁棒溫度降至保持在390～410℃為最佳;分流模鋁棒溫度降至保持在410～430℃為最佳。

　　在線淬火

　　淬火是為了將在高溫下固溶于基體金屬中的Mg2Si在出模后經(jīng)快速冷卻到室溫而被保留下來。6061含Mg2Si0.6-0.9%，從500度左右降至204度臨界冷卻溫度范圍，最小冷卻速度不小于180℃/min，可用水冷，6061合金的鋁模板硬度要求在≥15HW,其大斷面淬火冷卻,推薦為549℃/min。擠壓在線淬火，冷卻速度應(yīng)以能確保過飽和固溶體被凝結(jié)下來為原則，對可進行矯直的產(chǎn)品，其淬火引起的翹曲度以可矯正為限。

　　時效

　　6061合金的鋁模板型材，其力學性能一般要求抗拉強度在：265(σь)MPa左右，維氏硬度要≥15HW。因此時效溫度一般為180-200℃，時間5-6h;有時為了提高其強度性能，亦可采用(170-180)℃×(6-8)h的工藝。