结构设计师对于铝型材的认识

Home / 结构设计师对于铝型材的认识 - 2018年1月10日 , by cncgz

铝型材,是由挤压成型为各式各样的长条状材料,家里铝合金窗户是最有代表性的,由于结构强度好,表面处理美观,常常也用在电子电气等工业领域。 那么铝型材成品是如何成型加工出来的?

铝型材是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝管材料。成型过程主要包括熔铸,挤压,切割,CNC洗切,表面预处理,上色,5个过程 以下是铝型材成品生产流程

【一】熔铸

熔铸是铝材生产的首道工序 主要过程为:

配料:根据需要生产的具体合金牌号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。

熔炼:将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化,并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。

铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各

种规格的圆铸棒。

注解:此流程主要是铸造出圆铸棒,有了圆铸棒才能做挤压工序,并不是用金属液体直接挤压出铝型材

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铝型材挤压,调直

【二】挤压成型

挤压成型是对放在模具型腔(或者挤压筒)内经过高温的金属胚料施加强大的压力,迫使金属胚料产生向塑性变形,从挤压模的模孔中挤出,从而获得所需断面形状,尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。

挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计(拉伸型材的横切面)、再制造出挤压模具,利用挤压机将加热好的圆铸棒(或者卷料圆铸棒)从模具中挤出成形。在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程,以完成热铝型材的热处理强化。

以下为挤压模具生产示意图 以下为挤压模具图

以下为产品成型横切面 产品结构设计横切面2D平面图

注解:此流程主要挤压出中空铝管材,切割后总长6M左右,得到管材后,会根据

你的产品尺寸长度再进行切割,此处需要注意结构设计时管材的壁厚,如果产品是回字形(上图A尺寸)最薄壁厚不能低于0.8mm,如果是ㄇ字形体或者开口形体,(上图B尺寸)最薄壁厚不能低于1.0mm,而上图B尺寸位置的T型处的壁厚最薄可以做到0.6mm,否则产品挤压成型后变形。常规安全设计壁厚在1.2mm以上。

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铝型材切割

【三】切割

将挤压好的铝型材中空管材,进行切割。切割完成后得到产品外形形态,最后会根据结构设计局部特殊要求进行CNC洗切,获得最终产品结构设计全部形态。 切割方式有以下几种

1,手动切割机

手动切割机机头可左右转向,可以切割45度角,切割精度较差,适合铝门窗行业及精度要求不高的铝材切割工作。

2,半自动切割机

A,半自动气油转换高速铝材切割机,采用镶钨钢圆锯片切割,主轴转速3200转/分,采用气油转换作为机器进刀压料动力,隐藏式锯片,锯片由下住上切割,自动压料与切割,机器自动喷油雾润滑,切割材料断面光洁无毛刺,精度高,可单支与多支切割,操作简单安全。

B,半自动油压型铝材切割机,机器构造粗糙,机器采用油压做为进刀动力,锯片做

平行进刀动作,切割材料断面精度差,切割材料尺寸大,适合铝材粗加工切割下料。

3,全自动铝材切割机

适合小件铝材,切割量大,精度有要求的切割工作,小件铝材可成束切割,一次可切断多支,效率极高,机器具有送料、夹钳、定位等功能,由PLC控制实现自动化切割工作,采用钨钢圆锯片切割,锯片转速每分钟3200转,切割材料断面光洁无毛刺。适合各类铝产品制造切割精度要求.如散热片铝材,U盘MP3铝件外壳,铝管,铝棒,铝合金类材料切割锯料

注解:在切割外形形态的时候,需要注意自己是需要高精度的,还是底精度的,如果要求高,则用高精度切割机床或CNC全自动切割机,否则产品切割面会很粗糙,且有铝屑。

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铝制品CNC深加工

【四】CNC洗切

有特殊结构部位,则需要CNC(数控机床)单独进去洗切,比如外观面钻孔,或者外观面有沉台,特殊部位需要高精度配合等。

为什么要选择用CNC来做高精度洗切?

CNC数控机床与普通机床相比有如下特点: 加工精度高,具有稳定的加工质量;

可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;

加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时长;

机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

机床自动化程度高,可以减轻劳动强度; 批量化生产,产品质量容易控制;

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氧化槽

【五】表面预处理

用化学或物理的方法对型材表面进行清洗,裸露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段抛光镜面或喷砂或拉丝成亚面效果 以下为抛光机抛光亮面效果 以下为人工喷砂操作图

注解:喷砂面铝型材它的表面如锦缎一样细腻柔和,很受市场的青睐,但必须克服表面砂粒不均匀,并能看到模纹的不足,砂号越密,则挤压成型要求越高。

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彩色的铝制品

【六】上色

多色调表面处理铝型材:有银白色,茶色,不锈钢色、香槟色、金黄色、钛金色、红色系列(酒红色、枣红色、黑色、紫色)等。这些型材都必须经化学或机械抛光之后再氧化,效果才佳。

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