一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬材料擠壓加工領(lǐng)域，尤其涉及一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加 工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金型材因其自身的優(yōu)勢(shì)，在家電、建筑、交通、航空等各個(gè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng) 用。擠壓成型鋁合金型材無(wú)切削加工，具有省料、節(jié)能、工件性能高等優(yōu)點(diǎn)，使得擠壓成型成 為鋁合金型材的一種無(wú)可替代的生產(chǎn)工藝。然而，擠壓過(guò)程中模具出口溫度的差異嚴(yán)重影 響著型材的尺寸精度、組織及性能，甚至造成開(kāi)裂和扭曲現(xiàn)象。近幾年快速發(fā)展的等溫?cái)D壓 工藝能有效保持?？鬃冃螀^(qū)金屬溫度始終恒定，使鋁合金型材組織的均勻性，力學(xué)性能的 一致性以及尺寸精度都得到了保證。
[0003] 等溫?cái)D壓是指在整個(gè)擠壓工藝過(guò)程當(dāng)中，擠壓出模口附近變形區(qū)金屬的溫度一直 保持恒定或者是基本恒定（一般允許相差±10°c )，盡量確保金屬的變形阻力和金屬的流 動(dòng)性的均一，進(jìn)而保持模具?？诘膲毫Σ蛔兓蛘呋静蛔?，以此獲得較高的擠壓速度，同時(shí) 也提高擠壓產(chǎn)品的尺寸、形狀、組織性能沿?cái)嗝娣较蚝烷L(zhǎng)度方向的均勻性。等溫?cái)D壓不僅能 提高生產(chǎn)效率，還能滿足鋁合金型材整體具備高比強(qiáng)、高比模和高韌性的力學(xué)性能，避免型 材出現(xiàn)扭曲，裂紋等嚴(yán)重的現(xiàn)象。
[0004] 因此，研宄和應(yīng)用鋁合金型材等溫?cái)D壓加工的新技術(shù)、新工藝對(duì)推動(dòng)擠壓鋁合金 型材的生產(chǎn)技術(shù)水平，提高擠壓鋁合金型材加工的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。其中，變 速擠壓是實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓工藝的措施之一，但如何控制擠壓過(guò)程中擠壓桿的移動(dòng)速度，使得 方管鋁合金型材的力學(xué)性能更好是目前急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方 法，目的在于確保方管鋁合金型材出口溫度維持在一定的范圍內(nèi)，從而保證型材沿?cái)D壓方 向上組織和性能的均一性，提高型材的硬度、強(qiáng)度和塑性的穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] 一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的規(guī)格，選擇擠壓設(shè)備，計(jì)算擠壓坯料的尺 寸；
[0009] 步驟二、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的擠壓生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和資料數(shù)據(jù)，確定擠壓坯 料的加熱溫度、擠壓模具的溫度、擠壓墊的溫度和擠壓筒的溫度；
[0010] 步驟三、在擠壓設(shè)備的控制系統(tǒng)中設(shè)置擠壓桿的分段變速模型，將150mm的總擠 壓行程分為5段，分別為擠壓行程為0~40mm時(shí)，擠壓速度為15mm/s，擠壓行程為40~ 50mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s，擠壓行程為50~90mm時(shí)，擠壓速度為12mm/s，擠壓行程為 90~IOOmm時(shí)，擠壓速度為8mm/s，擠壓行程為100~150mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s ;
[0011] 步驟四、按照上述步驟確定的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓生產(chǎn)。
[0012] 通過(guò)在方管鋁合金型材的擠壓過(guò)程中分段控制擠壓速度，使得型材在出?？诘臏?差較小，符合等溫?cái)D壓的工藝要求，保證了型材前后端組織細(xì)致，分布均勻，硬度、強(qiáng)度和塑 性均較穩(wěn)定。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，所述步驟一中擠壓坯 料的直徑為190~210mm，長(zhǎng)度為240~260mm。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，所述步驟一中擠壓坯 料的直徑為200mm，長(zhǎng)度為250mm。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，所述步驟二中擠壓坯 料的加熱溫度為435~445°C、擠壓模具的溫度為425~435°C、擠壓墊的溫度為415~ 425°C和擠壓筒的溫度為405~415°C。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，所述步驟二中擠壓坯 料的加熱溫度為440°C、擠壓模具的溫度為430°C、擠壓墊的溫度為420°C和擠壓筒的溫度 為 410。。。
[0017] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，在距離所述擠壓設(shè)備 的模具口 I. 5m處設(shè)置有紅外測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀對(duì)擠壓成型的方管鋁合金型材的溫 度進(jìn)行測(cè)試，若測(cè)試溫度在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行等溫?cái)D壓生產(chǎn)，否則需要對(duì)擠壓 設(shè)備進(jìn)行檢修，以防止由于設(shè)備故障影響型材最終的力學(xué)性能。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，所述預(yù)定的溫度范圍 為 474 ~484 °C。
[0019] 本發(fā)明所述的方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法中，通過(guò)在方管鋁合金型材的 擠壓過(guò)程中分段控制擠壓速度，擠壓速度快慢交替，使得型材在出?？诘臏夭钶^小，符合等 溫?cái)D壓的工藝要求，保證了型材沿?cái)D壓方向上組織和性能的均一性，型材前后端組織細(xì)致， 分布均勻，硬度、強(qiáng)度和塑性均較穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明所述的方管鋁合金型材的示意圖；
[0021] 圖2是擠壓過(guò)程中擠壓桿的分段變速模型的示意圖；
[0022] 圖3是擠壓過(guò)程中型材的出?？诘臏囟茸兓疽鈭D；
[0023] 圖4是方管鋁合金型材的前后端的顯微組織示意圖，左圖為前端的示意圖，右圖 為后端的不意圖；
[0024] 圖5是方管鋁合金型材的前后端的硬度分布示意圖，帶有方形標(biāo)識(shí)的曲線為前端 的示意圖，帶有圓形標(biāo)識(shí)的曲線為后端的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0026] 如圖1-3所示，本發(fā)明提供一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法，包括以下 步驟：
[0027] 步驟一、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的規(guī)格，選擇擠壓設(shè)備，計(jì)算擠壓坯料的尺 寸，擠壓還料的直徑為190~210mm，長(zhǎng)度為240~260mm。
[0028] 步驟二、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的擠壓生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和資料數(shù)據(jù)，確定擠壓坯 料的加熱溫度、擠壓模具的溫度、擠壓墊的溫度和擠壓筒的溫度，擠壓坯料的加熱溫度為 435~445 °C、擠壓模具的溫度為425~435 °C、擠壓墊的溫度為415~425 °C和擠壓筒的溫 度為405~415°C。
[0029] 步驟三、在擠壓設(shè)備的控制系統(tǒng)中設(shè)置擠壓桿的分段變速模型，將150mm的總擠 壓行程分為5段，分別為擠壓行程為0~40mm時(shí)，擠壓速度為15mm/s，擠壓行程為40~ 50mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s，擠壓行程為50~90mm時(shí)，擠壓速度為12mm/s，擠壓行程為 90~IOOmm時(shí)，擠壓速度為8mm/s，擠壓行程為100~150mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s 〇
[0030] 步驟四、按照上述步驟確定的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓生產(chǎn)。在 距離所述擠壓設(shè)備的模具口 I. 5m處設(shè)置有紅外測(cè)溫儀，所述紅外測(cè)溫儀對(duì)擠壓成型的方 管鋁合金型材的溫度進(jìn)行測(cè)試，若測(cè)試溫度在預(yù)定的溫度范圍474~484°C內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行 等溫?cái)D壓生產(chǎn)，否則需要對(duì)擠壓設(shè)備進(jìn)行檢修。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 一種方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓加工方法，包括以下步驟：
[0033] 步驟一、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的規(guī)格，選擇擠壓設(shè)備，計(jì)算擠壓坯料的尺 寸，擠壓還料的直徑為200mm，長(zhǎng)度為250mm。
[0034] 步驟二、根據(jù)要加工的方管鋁合金型材的擠壓生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和資料數(shù)據(jù)，確定擠壓坯 料的加熱溫度為440°C、擠壓模具的溫度為430°C、擠壓墊的溫度為420°C和擠壓筒的溫度 為 410。。。
[0035] 步驟三、在擠壓設(shè)備的控制系統(tǒng)中設(shè)置擠壓桿的分段變速模型，將150mm的總擠 壓行程分為5段，分別為擠壓行程為0~40mm時(shí)，擠壓速度為15mm/s，擠壓行程為40~ 50mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s，擠壓行程為50~90mm時(shí)，擠壓速度為12mm/s，擠壓行程為 90~IOOmm時(shí)，擠壓速度為8mm/s，擠壓行程為100~150mm時(shí)，擠壓速度為10mm/s 〇
[0036] 步驟四、按照上述步驟確定的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行方管鋁合金型材的等溫?cái)D壓生產(chǎn)。在 距離所述擠壓設(shè)備的模具口 I. 5