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1、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(diǎn) 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(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：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
2、鍛的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shù)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（FD Outer link)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(diǎn)：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(jī)加工及研磨工序，有時(shí)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(chǔ)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
3、結(jié)晶溫度以下。 黑色金屬：200850； 有色金屬：室溫350 溫鍛的特點(diǎn)：兼?zhèn)淞死溴懞蜔徨懙膬?yōu)點(diǎn)，同時(shí)也減少了它們各自的缺點(diǎn)。 -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(fèi)用和壓力機(jī)噸位，模具壽命也比冷鍛高； 3不需要進(jìn)行胚料預(yù)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(shí)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(xì)振,洗白(酸洗),鍛胚檢驗(yàn)出貨,冷鍛,機(jī)加工CNC,
4、振研,拋光,陽極氧化,機(jī)加+表面處理,AL 6061/7075,430,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=V m胚件質(zhì)量；材料密度（查表）；V胚料體積 注：1材料過多，造成浪費(fèi)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(shè)備及方式：最常用的是剪斷機(jī)、壓力機(jī)上冷切或熱切、以及鋸床下料。六哥和力野等供應(yīng)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(diǎn)： 1 優(yōu)點(diǎn)：胚料端面平整，垂直度較好，長度尺寸精確 2
5、缺點(diǎn)：生產(chǎn)率低，工具及鋸口損耗較大 鋸床主要有三種：1往復(fù)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(jì)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(fèi)用一般占生產(chǎn)成本的5070%，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
6、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430480，XXX的加熱溫度為380430,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(jī)上鍛造。由于鋁合金的外摩擦因數(shù)大、流動(dòng)性差，若變形速度太快，易使鍛件產(chǎn)生起皮、折疊、晶粒結(jié)構(gòu)不均勻和開裂等缺陷。 鋁合金變形的臨界程度為1215%，為避免形成粗晶，變形程度應(yīng)控制在小于或大于1215%。,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
7、流、穿肋裂紋等缺陷，從而降低鍛件的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)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(jié)構(gòu)，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15,4. 圓角半徑設(shè)計(jì) 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(dòng)困難、纖維折斷，而且會(huì)使鍛件產(chǎn)生折疊和裂紋。,5. 模鍛時(shí)的潤滑 作用：可以改善金屬流動(dòng)，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(shí)一般不加潤
8、滑劑，鍛前鋁皮膜軟化處理。 石墨潤滑的缺點(diǎn)：石墨殘留物不易去除，嵌入鍛件表面可能引起污點(diǎn)、麻坑和腐蝕，因此鍛后必須進(jìn)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(shí)效 目的：提高強(qiáng)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(dá)到HRF8696（HRB5056）.,Return,鋁合金熱處理常識(shí)： 對(duì)于不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金，如純鋁和防銹鋁，只進(jìn)行退
9、火處理； 對(duì)可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，如硬鋁、鍛鋁（60617075等）和超硬鋁，淬火時(shí)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(shí)，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(jī)和切邊模上切除，這個(gè)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12mm,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
10、后利用余熱立即進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(shí)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(shí)，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(xì)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(dòng)桶粗振，時(shí)間2.5h 打磨：用尼龍輪打磨鍛件合模線處，打磨時(shí)尺寸難控制，需要注意重點(diǎn)尺寸的打磨程度 細(xì)振：用震動(dòng)桶細(xì)振，時(shí)間0.5h左右,Return,22,END！Thanks！,
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