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從工業(yè)鋁型材擠壓模具理論來看

理論指的是：如鋁型材擠壓分流模的擠壓比計算公式、強度校核公式等；

經驗指的是：如橋寬取值為20-30、焊合室深度取值為15—45（一般小小機例如800-1000T取值為15），像10000T擠壓機焊合室有達到45甚至50都有等等；

規(guī)范指的是：如模具外因直徑、上下模的厚度等；

啟發(fā)指的是：以以前設計的、合格模具成熟方案設計與現設計相似的斷面設計為參考，選取一組經驗參數進行嘗試設計，逐步調整各參數從而得出合理的設汁方案。

鋁型材按壓模具的設計很多都是經驗的積累。目前還沒有成套的、系統(tǒng)的可行設計理論。以下應用啟發(fā)來說明一下工業(yè)鋁型材擠壓模具設汁過程中經驗的重要性。

對于設計過程中某一需要確定的參數，如沒有直接的計算公式，而只有校驗式，僅僅是翱道影響這一參數值范圍的主要因素，人們把以前設計這一參數經驗值及其條件記錄下來，當再遇到相似情況時，參數的取值就可作為啟發(fā)指導。例如，在確定工藝參數時，某種斷面設計的模孔數、擠壓機噸數、擠壓簡直徑、擠壓比、鑄錠尺寸是互相影響、相互關聯的參數。在實際生產中，沒有對某參數的獨立計算式，往往是根據經驗選強一組參數用試探的方法進行確定。

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從工業(yè)鋁型材擠壓模具設計方案來看

設計新的鋁型材時，可先在其中尋找相似的型材，以它的一組參數為初始參數進行嘗試設計，然后逐步調整各參數直到合理為止。

鋁型材擠壓模具設計不同于一般的機械設汁。它是介于機械設計與壓力加工之間間的一種工藝性設計。除參考輪船機械設計所需要遵循的原則外，還需要考慮在熱擠壓條件下的各種工藝因素，它是由多方面的因素決定的，包括鋁型材擠壓模具設計者方面考慮的因索、模具制造者方面考慮的因素和擠壓生產者方面考慮的因素。

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從工業(yè)鋁型材擠壓模具擴展舉例來看

例如以下工業(yè)材設計圖：

圖一

圖二

圖三

本工業(yè)材設計采用前導孔的模具結構能有效擴展金屬在模具中的流動范圍，金屬在經過前導孔后，進行一次寬展預變形，然后金屬再進入上模分流孔進行第二次分流，金屬在經過兩次分配之后，模具的供料比例更為均勻合理，可以顯著改善型材出料的成型度，前導孔結構由于增大了分流比，因此擠壓力大幅降低，使模具的強度和穩(wěn)定性都得到明顯提高。

在實際生產過程中，通過廣泛使用前導孔的寬展模具，使擠壓機的工作潛能得到充分發(fā)揮，減少了模具試模次數，尤其對于一些難度較大的型材，明顯縮短了交貨周期。對于小機擠大料而言是能收到很好的效果，擴展模具優(yōu)勢在于此，從設計上達到跟大機同樣的效果，所以在設計工業(yè)材時比建材難處就在于合理分配分流孔，流量的控制。由此可以參照以上設計對于下面斷面進行模具設計，可收到異曲同工之妙。

圖四

圖五

分析如下：當金屬通過前導孔進行了一次預變形后，再通過分流孔進行第二次預變形，后通過工作帶實現擠壓成型，在這個過程中，金屬的變形是漸進的，因此，變形抗力相對較小，模具各部分的流速更加均勻，型材成型度得到明顯改善。使之在實際生產過程中，該模具得到客戶滿意的工業(yè)型材。

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從工業(yè)鋁型材擠壓模具設計者方面來看

擠壓機的結構是首要考慮的問題。設汁出來的模具用于哪種類型的擠壓機上生產，這種型材在該擠壓機上能否進行擠壓，這種擠壓機能否擠壓出所要求的壓出長度，制品所要求的形狀、尺寸和位置公差能否達到要求，擠壓產品的材料、結構和外形尺寸，模孔數目、模孔尺寸、舌型比和擠壓比，以及在擠壓的時候所受到的各種應力、應變等，那是設計者所要考慮的問題。

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從模具制造者的角度來看

模于的尺寸和加I：精度、工作帶的加工精度及表面粗糙度，這些都是首要考慮的問題。這些要求能否達到，將直接影響模具的質量，也就是說將直接影響所生產出來的產品質量。還有就是模子的強度問題，即在加工的時候進行的熱處理、表面診碳、脫碳以及表面硬度的變化情況。

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從擠壓生產者的角度來考慮

從擠壓生產者的角度來考慮，工業(yè)鋁型材模具的裝配及支承情況，鑄墊、模具和擠壓簡的加熱溫度，擠壓速度和工藝潤滑情況，研壓機的控制和調節(jié)等，都是擠壓生產者所必須要考慮的問題。

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從大型工業(yè)鋁型材擠壓模具相比來看

大型鋁合金擠壓模具同中小型鋁合金擠壓模具相比，其設計和加工的難度都大大增加。模具材料的選用、數控加工過程以及熱處理工藝、修模等各個生產環(huán)節(jié)都有嚴格的技術要求。在生產實踐中必須不斷總結經驗，更新設計理念，非標裝配線鋁型材，不斷探索新型的模具結構，采用新技術和新工藝，降低模具制作成本，提高模具使用壽命。

鋁棒裝爐

一定要根據生產排單要求和模具實際情況，加裝長度合適、材質正確、表面光滑無凹槽、品質（結晶、成份、致密度、無過燒）保證的鋁棒。并注意不同鋁棒的識別、間隔。注意裝爐位置及鏈條寬度，注意相互緊靠不松動（用角鐵阻制，不釆用高溫易軟化的鋁材）防止塞爐，注意搬運裝爐運轉時鋁棒不松動及掉落，防止人身傷害及設備事故。經常檢查鏈條，銷釘，轉輪，漲力柱等設備牢固情況。經常檢測鋁棒實際溫度，儀表數值的數據（不超560度），停機時間長時要適當降溫（520度以下），經常檢查噴火運轉，循環(huán)風機運轉，冷卻水（水泵）等設備是否完好。

2操作擠壓機

擠壓機操作手在正式操作定要注意以下事項，以確保生產的正常，安全及連續(xù)性。

（一）檢查設備是否正常，機器各運作件是否在原位，滑板的潤滑情況，感應裝置行程開關是否動作，緊固件（鏍絲）等是否松動，循環(huán)冷卻水是否開啟，油位是否夠，油溫是否正常，油泵有無異聲，工進速度是否正常，動作轉換是否正常。

（二）檢查棒爐情況（參照條），檢查擠壓中心線，檢查擠壓筒的加熱情況，加熱儀表波動情況。牽引機，料床，后部設備運轉情況。各種操作工裝具維修五金工具（模，墊，壓餅，壓板，夾子，榔頭，鉗子，板手，起子，鏍絲刀，撬棍，隔熱毛條，形工具等）是否在工作現場固定位置，行車，模具加熱爐是否正常。各種淬火冷卻風機是否運轉。各種測量工具是否完備正確。

（三）現場是否有無關閑雜人員，是否有維修保養(yǎng)人員，是否有參觀考察人員，是否有新進學習人員，應根據實際情況以安全一為原則分別對相關人員進行勸阻，詢問，提示，預防，解說，培訓，指導，等，對無作陪的外來人員必要時作好保密工作。統(tǒng)籌按排生產，班組人員，注意各工序間的連接有序。

（四）了解生產內容，生產要求，生產順序，生產時作好相應的真實數據記錄，字跡條理清晰，標淸生產日期，做到可核查，可追溯，可借鑒，可引用。對生產型材的圖紙，表單，資料，文件等要預先準備并熟知于胸。

3鋁型材拉伸

（一）在冷卻床上的鋁型材在取料和移動及拉伸過程中不得相互碰擦，拉扯，重疊，擁擠，纏繞在一起，應相互間預留一定的間隔。對易彎曲，出料長短的型材要及時處理，必要時作好相互間的保護處理。

（二）型材拉伸一定要在型材冷卻到50度以下（裸手能緊握）方可移到拉伸架上進行拉伸工作，溫度過高即拉伸既會人體，燙壞毛條，更因為不能完全消除型材內應力而在時效前后出現彎曲，扭擰，性能不良等絕廢品。

（三）因毛條有阻熱散發(fā)作用，裝飾表面要求高的型材一定要多上下前后翻轉，以利散熱均勻，減少因散熱不均結晶度不一從而產生的橫向亮斑缺陷，特別是大寬面，壁偏厚型材更要注意。

（四）注意寬厚比高的，懸壁長的，弧度大的，壁厚大小懸殊的，形狀怪異等型材的小腳，薄齒，長腿，圓弧面，傾斜面，開口，角度等的受力情況，防止型材局部或點狀尺寸變形，扭擰，螺旋等缺陷發(fā)生。

（五）拉伸量的控制在1%左右，例如25M的型材拉伸量應在把該型材拉直后再拉伸25CM左右，但能超過2%。生產中應根據型材出料實際情況和各種具體要求（開口尺寸，表面質量，外形尺寸，內徑尺寸，壁厚大小，延伸率等）加以調整，在相互矛盾的技術要求中尋求能同時滿足各種具體要求的拉伸量。拉伸量過高會產生頭中尾尺寸偏差，表面水紋狀麻花（魚鱗）痕，延伸率低，硬度偏高發(fā)脆（塑性低）。過低的拉伸量會使型材抗壓強度及硬度偏低，甚至時效（淬火）也無法提升硬度，型材易弧形彎曲（俗稱大刀彎）。

（六）為控制拉伸變形量和更好的控制整條型材的尺寸變化，要采用合適的夾墊和合適的方式方法。特別是開口料，圓弧料，懸臂料，以及彎曲形狀的型材更要注意拉伸夾墊的合理有效使用。必要時拉伸型材中間要有人控持扶正或塞墊以確保頭中尾各段之間的垃伸尺寸符合型材要求。

鋁材常見的化學處理有鉻化，噴漆， 電鍍，陽極氧化，電泳等工藝。其中機械處理有拉絲，拋光，噴吵，打磨等工藝。

節(jié) 鉻化

鉻化會便產品表面形成一層化學轉化膜，膜層厚度在 0.5-4um，這層轉化膜吸附性好，主要作為涂裝底層。外觀有金黃色，鋁本色，綠色等。這種轉化膜導電性能好，是電子產品的好選項，如手機電池內導電條，磁電設備等。該膜層適合所有鋁及鋁合金產品。但該轉化膜質軟，不耐磨，因此不利于做產品外部件利用。

鉻化工藝流程：

脫脂—>鋁酸脫—>鉻化—>包裝—>入庫

鉻化適合于鋁及鋁合金，鎂及鎂合金產品。

品質要求：

1）顏色均勻，膜層細致，不可有碰傷，刮傷，用手觸摸，不能有粗糙，掉灰等現象。

2 ）膜層厚度0.3-4um 。

第二節(jié)，陽極氧化

陽極氧化:可以使產品表面形成一層均勻，致密的氧化層，(Al2O3 。6H2O 俗名鋼玉)這種膜能使產品的表面硬度達到(200-300HV)，如果特種產品可以做硬質陽極氧化，產品表面硬度可達 400-1200HV，因而硬質陽極氧化是油缸，傳動，不可缺的表面處理工藝。

另外這種產品耐磨性非常好，可做航空，航天相關產品的必用工藝。陽極氧化和硬質陽極氧化不同之處:陽極氧化可以著色，裝飾性比硬質氧化要好的多。施工要點:陽極氧化對材質要求很嚴格，不同的材質表面有不同的裝飾效果，常用的材質有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相對效果要差一些， 由于材質中CU 的含量不同，因此7075 硬質氧化呈黃色，6061，6063 呈褐色，但普通陽極氧化6061，6063，7075 沒多大的差別，但2024 就容易出現很多金斑。

一，常見工藝

常見的陽極氧化工藝有拉絲霧面本色，拉絲亮面本色，拉絲亮面染色，霧面拉絲染色(可染成任何色系)。拋光亮面本色，拋光霧面本色，拋光亮面染色，拋光霧面染色。噴吵亮面本色，噴吵霧面本色，噴沙染色。 以上鍍種均可用在燈飾器材上。

二，陽極氧化工藝流程

除油—>堿蝕—>化拋—>中和—>黎地—>中和

陽極氧化—>染色—>封孔—>熱水洗—>烘干

三，常見品質異常判斷

A 表面出現花斑。這種異常一般是由于金屬調質不好或材質本身太差所至，處理辦法，重新熱處理。或更換材質。

B 表面出現彩虹色。這種異常一般陽極作業(yè)失誤所致。，上掛時松動，造成產品導電不良。，處理辦法，退電重新陽極處理。

C，表面碰傷，刮傷嚴重。這種異常一般是由于運輸或加工過程中，作業(yè)大意所致，處理辦法，退電，打磨再電。

D，染色時表面出現白點。，這種異常一般是由于陽極作業(yè)時，水中有油，或其它雜質所致。

四，品質標準

1） 膜厚5-25um ，硬度在200HV 以上，封孔實驗色變率小于5%

2 ） 鹽霧實驗在36 小時以上，且能達到9 級以上CNS 標準

3 ） 外觀不能有碰傷，刮傷，彩云等現象。表面不能有掛點，發(fā)黃等不良現象

四，壓鑄鋁，如A380，A365，A382 等均不能做陽極氧化