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一种大宽厚比超宽型材的加工工艺

技术摘要:
本发明属于型材加工技术领域,尤其是一种大宽厚比超宽型材的加工工艺,针对现有技术存在的传统的型材加工挤压方法存在一个共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限制,影响了挤压生产效率的问题,其包括S1:准备原料,取原材料分别为:0.025~0.054wt%的锌;0.0  全部
背景技术:
型材(extrudate)是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料(如塑料、铝、玻璃纤 维等)通过轧制,挤出,铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。 用挤压方法生产型材的工艺。挤压型材分空心型材和实心型材两大类。空心型材 是指横断面有一个或多个封闭通孔的型材。挤压型材的品种和规格已超过3万种,尤以铝型 材为最多,达2.4万余种。其次是铜型材、镁型材和型钢以及塑料型材。实心挤压型材约占全 部挤压型材品种规格的65%,而异形断面型材又占实心断面型材的大部分,其次是空心挤 压型材,如铝门窗型材,塑料门窗型材等。同其他方法诸如轧制、模锻生产的型材相比,挤压 型材的强度较高。挤压工具更换比较简单,可小批量生产。采用挤压法生产复杂形状制品, 尤其是断面变化很大的制品,可以大大减少机械加工量,减少金属损耗,提高零件和结构的 使用性能。挤压实心型材多采用正向挤压法、反向挤压法及联合挤压法。联合挤压法目前用 得不多。空心型材的挤压可根据空心型材的外形、孔数(在单孔挤压时则是孔的断面形状和 尺寸)、孔对型材断面中心位置的非对称分布程度及其他因素,采用穿孔针法和焊合挤压法 (见组合模挤压)。前者采用空心锭坯或实心锭坯进行正向挤压或反向挤压;后者适合于对 焊合性能好的金属和合金进行正向挤压,尤其在挤压铝合金建筑型材时获得了广泛的应 用。 传统的挤压方法主要有正向挤压、反向挤压、静液挤压等。以正挤压为例,正向挤 压时,挤压杆运动方向与挤压产品的出料方向一致,坯料与挤压筒之间产生相对滑动,存在 很大的摩擦,这种摩擦阻力使金属流动不均匀,从而给挤压制品的质量带来了不利影响,导 致挤压制品组织性能不均匀,挤压能耗增加,由于强烈的摩擦发热作用,限制了挤压速度且 加快了模具的磨损。反向挤压和静液挤压等方法虽然从不同的角度对正向挤压进行了改 进,但是这些传统的挤压方法都存在一个共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限 制,前后坯料的挤压之间需要进行分离压余、填充坯料等一系列辅助操作,影响了挤压生产 的效率。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的传统的型材加工挤压方法存在一个 共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限制,前后坯料的挤压之间需要进行分离压 余、填充坯料等一系列辅助操作,影响了挤压生产的效率的缺点,而提出的一种大宽厚比超 宽型材的加工工艺。 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案: 一种大宽厚比超宽型材的加工工艺,包括以下步骤: S1:准备原料,取原材料分别为: 4 CN 111570548 A 说 明 书 2/8 页 0.025~0.054wt%的锌; 0.025~0.073wt%的锰; 0.17~0.22wt%的铁; 0.017~0.056wt%的钒; 0.0043~0.0089wt%的钠; 0.41~0.53wt%的硅; 0.37~0.59wt%的镁; 0.008~0.045wt%的铜; 0.016~0.024wt%的钛; 0.02~0.049wt%的铬; 其余为铝; S2:将S1步骤中的原材料或中间合金放置在熔炉中熔化,熔化后的金属液体须过 热五十摄氏度,然后注入到中间包中; S3:在金属液体注入前开始启动高压水泵,让高压水雾化装置开始工作,中间包中 的金属液经过束流,通过包底的漏嘴进入雾化器; S4:在来自雾化器的高压水的作用下,金属液被不断地破碎成细小的液滴,落入装 置中的冷却液中,迅液凝固成金属粉末; S5:此时各个原材料粉末烘干、混合,混合完毕之后将混合材料进行压制成金属 块; S6:此时则可以再将S5压制的金属块投入到熔炉中熔化,随后浇铸成铸锭,从而可 以将各个原材料混合的更均匀; S7:设置轮缘车制有凹形沟槽的挤压轮,挤压轮由驱动轴带动旋转; S8:设置挤压靴进行固定,与挤压轮相接触的部分为一个弓形的槽封块,该槽封块 与挤压轮的包角一般为90°,进而起到封闭挤压轮凹形沟槽的作用,从而构成一个方形的挤 压型腔,这一方形挤压型腔的三面为旋转挤压轮槽的槽壁,第四面则是固定的槽封块,固定 在挤压腔出口端的堵头,其作用是把挤压型腔出口端封住,迫使金属只能从挤压模流出; S9:设置挤压模,将挤压模安装在模腔内,模腔安装在挤压靴内,模腔上的堵头与 挤压轮槽匹配,实行切向挤压或径向挤压; S10:将混合材料铸锭加工成连续挤压坯料,且连续挤压坯料与挤压型腔相匹配, 从挤压型腔的入口端连续喂入挤压坯料时,由于它的三面时向前运动的可动边,在摩擦力 的作用下,轮槽咬着坯料,并牵引着金属向模孔移动,当夹持长度足够时,摩擦力的作用足 以在模孔附近产生高达1000-2000MPa的挤压应力,迫使金属从模孔流出。 优选的,所述本产品传统方法单次加工为长度为0-2000mm,,而连续挤压法长度理 论上为无限长,按需制备。 优选的,所述在型材产品进行挤压操作完成之后,需要对型材进行退火处理。 优选的,所述挤压型腔的温度为350℃-475℃。 优选的,所述挤压轮连接有动力设备,而动力设备可以为驱动电机或者驱动气缸, 所述挤压轮的转速1.34-1.67mm/s。 本发明中,由旋转的挤压轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环形通道起到普 5 CN 111570548 A 说 明 书 3/8 页 通挤压法中挤压筒的作用,当挤压轮旋转时,借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送 入而实现连续挤压,连续挤压时坯料与工具表面的摩擦发热较为显著,因此,对于低熔点金 属,如铝及铝合金,不需进行外部加热即可使变形区的温度上升400~500℃而实现热挤压, 本技术方案的连续挤压可以大大提高了对型材加工的效率,同时缩短了加工时间,相比较 传统的正向挤压、反向挤压和静液挤压的加压方法,此种操作较为方便,同时连续性较强, 符合现代高效率的生产需要。
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