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1、1,浅谈锻造工艺及铝合金锻造,2,目录,锻造工艺概述与分类 锻造的定义 锻造的优缺点 锻造的分类 铝合金锻造工艺介绍 铝合金锻造工艺流程 算料与下料 温锻前加温和冷锻前皮膜软化 锻造 热处理T4+T6 切边和冲孔 打磨/振研,3,锻造工艺概述与分类,什么是锻造？ 利用材料的可塑性，借助外力产生塑形变形，获得所需形状、尺寸和一定组织性能的锻件。 锻造的优缺点 优点：锻件内部致密、组织比较均匀、内部没有气孔，可以做T6热处理和阳极氧化 缺点：需要较大的变形力,4,锻造工艺概述与分类,锻造的分类 一、按工具和模具安置情况分类,5,锻造工艺概述与分类,锻造的分类 二、按锻造温度分类,钢的热锻、温锻和冷
2、锻的技术经济比较,6,锻造工艺概述与分类,锻造的分类 冷锻简介 冷锻技术属于金属在室温下的体积塑性成形。 成形方式主要有两种：冷挤压和冷镦挤。 -例如XXX交货的30-7615-033-990（FD Outer link)就是冷挤压，XXX生产的螺丝、铆钉等就是冷镦挤。 -区别：冷挤压件的最大尺寸基本上同毛胚外径一致；镦挤或镦粗工件，其最大尺寸都比毛胚外径大 冷锻的特点：节材、高效及零件质量高，包括尺寸精度高、表面粗糙度低，可以减少或免去机加工及研磨工序，有时可以省去热处理。,7,锻造工艺概述与分类,锻造的分类 温锻简介 温锻是在冷锻基础上发展的一种少无切屑塑性成形工艺。温度通常在室温以上、再
3、结晶温度以下。 黑色金属：200850； 有色金属：室温350 温锻的特点：兼备了冷锻和热锻的优点，同时也减少了它们各自的缺点。 -与冷锻相比 1温锻胚料变形力小，成形容易； 2变形量大，可以减少工序数目、模具费用和压力机吨位，模具寿命也比冷锻高； 3不需要进行胚料预软化和工序间的退火，这使得连续生产比冷锻容易。,8,铝合金锻造工艺介绍,以深圳XXX实际锻造生产工艺为例，流程图如下： 30-7615-004/005为温锻，30-7615-033为冷锻,材料选择,算料/下料,加温,锻造,T2回火,皮膜软化,热处理T4+T6,切边,粗振/打磨/细振,洗白(酸洗),锻胚检验出货,冷锻,机加工CNC,
4、振研,抛光,阳极氧化,机加+表面处理,AL 6061/7075,430,温锻,锻造,退火,9,铝合金锻造工艺介绍,算料与下料,算料的基本公式：m=V m胚件质量；材料密度（查表）；V胚料体积 注：1材料过多，造成浪费且加剧模膛磨损和能量消耗； 2材料过少，增加工艺调整的难度， 增加废品率。,下料 定义：原材料多为棒材和型材，锻造前将原材料切断成所需长度的胚料，称为下料。 下料设备及方式：最常用的是剪断机、压力机上冷切或热切、以及锯床下料。六哥和力野等供应商采用的都是锯床下料。,10,铝合金锻造工艺介绍,算料与下料,下料 锯床下料的优缺点： 1 优点：胚料端面平整，垂直度较好，长度尺寸精确 2
5、缺点：生产率低，工具及锯口损耗较大 锯床主要有三种：1往复式锯床；2圆锯床；3带锯床 XXX采用的是圆锯床，锯片规格为3.4*455*50（厚度*直径*齿数）以30-7615-004/005为例，胚料下料厚度为36mm，锯口损失3.6mm，计算下料利用率为90%。 另外，XXX的30-7615-033的下料方式为8mm厚的板材冲压。一般来说，胚料厚度在12mm以下的下料用板材冲压，并且使用冷锻。 注：在锻造生产中原材料费用一般占生产成本的5070%，节约材料是降低生产成本的主要手段。因此，尽可能的由切削下料改为剪切或精密剪切下料，推广带锯床。,Return,11,铝合金锻造工艺介绍,温锻前加温
6、和冷锻前皮膜软化,共同目的：提高金属塑性，降低变形抗力。,温锻前加温：一般AL6061的推荐加热温度为430480，XXX的加热温度为380430,冷锻前皮膜软化： XXX公司皮膜软化工艺流程：,Return,12,铝合金锻造工艺介绍,锻造,1. 变形速度和变形程度 铝合金最适宜在低速压力机上锻造。由于铝合金的外摩擦因数大、流动性差，若变形速度太快，易使锻件产生起皮、折叠、晶粒结构不均匀和开裂等缺陷。 铝合金变形的临界程度为1215%，为避免形成粗晶，变形程度应控制在小于或大于1215%。,2. 合理选取分模面 若分模面不合理，易使锻件的流线紊乱，切除毛边后流线末端外露，且更易在分模面处产生穿
7、流、穿肋裂纹等缺陷，从而降低锻件的疲劳强度和抗应力腐蚀能力。,13,铝合金锻造工艺介绍,锻造,a)所示的分模面，以反挤法成形，流线沿着锻件的外形分布，是理想的； b)所示的分模面，以压入法成形，在内圆角处容易形成折叠、穿流以及不均匀的晶粒结构，是不好的。,14,铝合金锻造工艺介绍,锻造,3. 模锻斜度通常为7，在有顶出装置下，也可采用15,4. 圆角半径设计 在允许的条件下尽量加大圆角半径，小圆角半径不仅使金属流动困难、纤维折断，而且会使锻件产生折叠和裂纹。,5. 模锻时的润滑 作用：可以改善金属流动，避免粘模，减少锻件表面缺陷； 温锻常用的润滑剂是：水基石墨（石墨+水载体） 冷锻时一般不加润
8、滑剂，锻前铝皮膜软化处理。 石墨润滑的缺点：石墨残留物不易去除，嵌入锻件表面可能引起污点、麻坑和腐蚀，因此锻后必须进行表面清理。 加润滑剂的方式：使用喷雾方法直接喷到锻模表面,Return,15,铝合金锻造工艺介绍,热处理T4+T6,此铝合金热处理为：淬火+人工时效 目的：提高强度，保证良好的综合性能 T4/T6工艺流程： 1将锻胚放入T4 炉内，升温至540，保温2.5H，水冷 2将T4完成的锻胚从水池中取出 3放入T6炉内，升温至185，保温5H 热处理完成后，硬度达到HRF8696（HRB5056）.,Return,铝合金热处理常识： 对于不能热处理强化的铝合金，如纯铝和防锈铝，只进行退
9、火处理； 对可热处理强化的铝合金，如硬铝、锻铝（60617075等）和超硬铝，淬火时效为最终的热处理形式。,16,铝合金锻造工艺介绍,切边和冲孔,在开式模锻时，沿分模面的周围有一圈厚度为几毫米的毛边（飞边），这毛边要在专门的压力机和切边模上切除，这个工序叫切边。（图a),锻件上的通孔，一般是在锻模内压出带连皮的盲孔，然后在冲孔模上冲去连皮，叫冲孔（图b),锻件毛边一般在12mm,17,铝合金锻造工艺介绍,切边,切边前,切边后,18,铝合金锻造工艺介绍,切边,切边前,切边后（一冲）,精冲后（二冲）,19,铝合金锻造工艺介绍,切边和冲孔,切边与冲孔分为热切、冷切和热冲、冷冲两种 热切和热冲是在模锻
10、后利用余热立即进行，凸、凹模须按照热锻件尺寸配置，冲切力小，切口不易产生裂纹。 冷切和冷冲是锻件在室温下冷却后进行的，凸、凹模须按照冷锻件尺寸配置，冲切力大，切口易产生裂纹。 采用冷切和冷冲生产的锻件,铝合金（超硬铝除外），如锻件尺寸不大，一般应在冷态下冲切；叉形锻件，由于叉口内毛刺不易打磨，最好用冷切。,20,铝合金锻造工艺介绍,切边和冲孔,切边模和冲孔模的主要部件是凸模和凹模 切边时锻件放在凹模刃口上，在凸模推压下，锻件的飞边背凹模的刃口剪切，由于凸、凹模之间有间隙，所以在剪切过程中锻件有弯曲、拉伸现象。 切边时，凸模起推压作用，凹模刃口起剪切作用。而冲孔的情况正好相反，凹模起支承锻件作用，凸模刃口起剪切作用。,Return,21,铝合金锻造工艺介绍,光饰处理粗振/打磨/细振,目的: 表面光整，去毛刺、倒圆角、光亮抛光、去除合模线。 粗振：用震动桶粗振，时间2.5h 打磨：用尼龙轮打磨锻件合模线处，打磨时尺寸难控制，需要注意重点尺寸的打磨程度 细振：用震动桶细振，时间0.5h左右,Return,22,END！Thanks！,