师傅分享 I 铝产品加工工艺大全,值得收...
师傅分享 I 铝产品加工工艺大全,值得收藏!
铝材是有色金属中使用量最大、应用面最广的金属材料,而且其应用范围还在不断扩大之中。运用铝材生产的铝制品更是种类繁多、不胜枚举,据统计已超过70多万种,从建筑装璜业到交通运输业和航空航天等各行各业都有不同的需求。今天小编给大家介绍一下铝制品的加工工艺以及如何避免加工变形。
铝的优越性和特点
1、密度低。铝的密度约为2.7g/cm3。它的密度只是铁或铜的1/3。
2、塑性高。铝的延展性好,可以通过挤压、拉伸等压力加工手段制成各种用品。
3、耐腐蚀。铝是一个负电性很强的金属,在自然条件或阳极氧化下表面会生成保护性的氧化膜,具有比钢铁好得多的耐腐蚀性。
4、易强化。纯铝的强度并不高,但通过阳极氧化后可提高其强度。
5、易表面处理。表面处理可以进一步提高或改变铝的表面性能。铝阳极氧化工艺相当成熟,操作稳定,在铝制品加工过程中已经广泛应用。
6、导电好,易回收。
铝制品加工工艺
1、冷冲
使用材料铝粒。利用挤压机台和模具一次成型,适合柱状形产品或拉伸工艺难做到的产品形状,如椭圆、方形、长方形产品。
所使用机台的吨位与产品截面积有关,上模冲头和下模钨钢间隙即为产品的壁厚,上模冲头和下模钨钢压合完成时到下死点的垂直间隙即为产品的顶厚。
优点:开模周期较短,开发成本相对拉伸模具较低。
缺点:生产工序较长,制程中产品尺寸波动较大,人工成本高。
2、拉伸
使用材料铝皮。利用连续模机台和模具进行多次变形使之达到外形的需求,适合非柱状体(铝材有弯曲的产品)。
优点:较复杂和多次变形产品在生产制程中尺寸控制稳定,产品表面较光洁。
缺点:模具成本高、开发周期相对较长,对机台的选用和精度要求高。
切削加工工艺
一般经验是,在以小切深精加工时,避免切深小于刀尖半径的1/3。刀尖半径与进给率一起对加工的表面质量有直接影响。在这种加工场合下选用小刀尖半径为0.4 mm,以便能使用较小切深,减小切削径向抗力,最终减少振动。但是小刀尖半径的刀片在加工中破裂的风险增加,由于工件材料为铝合金,硬度比钢件低,因此选用小刀尖半径也能保证较高的使用寿命。
高精镗削加工方法
铝合金小径深孔镗削工艺除了选用合适的刀具材料、采用减振刀杆、小的刀尖圆角半径,采用合适的切削参数、充分的冷却润滑以及有效的切屑排出控制外,我们还总结出一套行之有效的高精镗削加工方法,即在精镗高精度深孔时,必须考虑刀具的径向偏斜(让刀)和刀具旋转中心与机床主轴旋转中心之间的不对准。实际表明,这可以通过以下方法来完成。
减少加工变形的操作技巧
铝件材料的零件在加工过程中变形,除了上述的原因之外,在实际操作中,操作方法也是非常重要的。
1、对于加工余量大的零件,为使其在加工过程中有比较好的散热条件,避免热量集中,加工时,宜采用对称加工。如有一块90mm厚的板料需要加工到60mm,若铣好一面后立即铣削另一面,一次加工到最后尺寸,则平面度达5mm;若采用反复进刀对称加工,每一面分两次加工到最后尺寸,可保证平面度达到0.3mm。
2、如果板材零件上有多个型腔,加工时,不宜采用一个型腔一个型腔的次序加工方法,这样容易造成零件受力不均匀而产生变形。采用分层多次加工,每一层尽量同时加工到所有的型腔,然后再加工下一个层次,使零件均匀受力,减小变形。
3、通过改变切削用量来减少切削力、切削热。在切削用量的三要素中,背吃刀量对切削力的影响很大。如果加工余量太大,一次走刀的切削力太大,不仅会使零件变形,而且还会影响机床主轴刚性、降低刀具的耐用度。如果减少背吃刀量,又会使生产效率大打折扣。不过,在数控加工中都是高速铣削,可以克服这一难题。在减少背吃刀量的同时,只要相应地增大进给,提高机床的转速,就可以降低切削力,同时保证加工效率。
4、走刀顺序也要讲究。粗加工强调的是提高加工效率,追求单位时间内的切除率,一般可采用逆铣。即以最快的速度、最短的时间切除毛坯表面的多余材料,基本形成精加工所要求的几何轮廓。而精加工所强调的是高精度高质量,宜采用顺铣。因为顺铣时刀齿的切削厚度从最大逐渐递减至零,加工硬化程度大为减轻,同时减轻零件的变形程度。
5、薄壁工件在加工时由于装夹产生变形,即使精加工也是难以避免的。为使工件变形减小到最低限度,可以在精加工即将达到最后尺寸之前,把压紧件松一下,使工件自由恢复到原状,然后再轻微压紧,以刚能夹住工件为准(完全凭手感),这样可以获得理想的加工效果。总之,夹紧力的作用点最好在支承面上,夹紧力应作用在工件刚性好的方向,在保证工件不松动的前提下,夹紧力越小越好。
6、在加工带型腔零件时,加工型腔时尽量不要让铣刀像钻头似的直接向下扎入零件,导致铣刀容屑空间不够,排屑不顺畅,造成零件过热、膨胀以及崩刀、断刀等不利现象。