普通型材、棒材、壁板型材一般都可以用正向擠壓機(jī)和反向擠壓機(jī)生產(chǎn)。階段變斷面鋁型材和逐斷變斷面型材只用正向擠壓機(jī)生產(chǎn)。鋁合金線材主要用正向擠壓機(jī)進(jìn)行多孔擠壓線坯，然后進(jìn)行多模(配模)拉伸，經(jīng)過退火再拉伸成鋁合金線材。各種擠壓方法在生產(chǎn)鋁及鋁合金管、棒、型、線材的應(yīng)用見表3-3-1
表3—3—1各種擠壓方法在管、棒、型、線材生產(chǎn)中的應(yīng)用情況表
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擠壓方法 |
制品種類 |
所需設(shè)備特點(diǎn) |
對擠壓工具要求 |
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正擠壓法 |
棒材、線毛料 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
普通擠壓工具 |
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普通型材 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
普通擠壓工具 |
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管材、空心型材 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
舌形模組合?；螂S動針 |
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帶有穿孔系統(tǒng)的管、棒擠壓機(jī) |
固定針 |
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階段變斷面型材 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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逐漸變斷面型材 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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壁板型材 |
普通型、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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帶有穿孔系統(tǒng)的管、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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反擠壓法 |
管材 |
帶有長行程擠壓筒的型、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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棒材 |
帶有長行程擠壓筒，有穿孔系統(tǒng)的管、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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普通型材、壁板型材 |
專用反擠壓機(jī) |
專用工具 |
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正反向聯(lián)合擠壓法 |
管材 |
帶有穿孔系統(tǒng)的管、棒擠壓機(jī) |
專用工具 |
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Confrom連續(xù)擠壓 |
小型型材和管材 |
Confrom擠壓機(jī) |
專用工具 |
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冷擠壓 |
高精度管材 |
冷擠壓機(jī) |
專用工具 |
1．2鋁合金管材的生產(chǎn)方法
1)生產(chǎn)方法：
由于用擠壓法生產(chǎn)鋁及鋁合金管材和管毛料具有許多優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)周期短，效率高，品種規(guī)格范圍廣等。固此生產(chǎn)鋁及鋁合金管材應(yīng)用最廣泛的方法還是擠壓法，并配合其他冷加工方法可以生產(chǎn)多種品種、規(guī)格管材。詳見表3-3-2。
2)工藝特點(diǎn)：
(1)用于生產(chǎn)管材的鋁合金種類很多，按其強(qiáng)度特性和加工性能的不同，一般可分為純 鋁、軟鋁合金和硬鋁合金三大類。純鋁和軟合金管材加工容易，道次加工量大，而且表面品質(zhì)也較好。硬鋁合金管材加工較困難，每道次的冷、熱加工量不宜過大，需要較大的設(shè)備能力，表面易出現(xiàn)各種缺陷。因此操作技術(shù)要求較高、工序較多、生產(chǎn)周期較長、成品率較低、工模具損耗較大、成本較高。
(2)各種用途的鋁合金管材，對內(nèi)、外表面品質(zhì)都有較高的要求，由于鋁合金本身的硬度不高，在生產(chǎn)過程中極易磕、碰、擦傷和劃道，因此，各道工序均應(yīng)輕放，保護(hù)表面。
(3)鋁及鋁合金管材在冷、熱加工中發(fā)粘，易粘附在工具上形成各種表面缺陷，在加工中應(yīng)進(jìn)行良好的工藝潤滑。工模具的表面光潔度和表面硬度都要求較高。
(4)除純鋁可不控制擠壓速度外，其他合金都有各自合適的擠壓速度范圍。因此應(yīng)選擇速度可調(diào)的擠壓機(jī)，同時要嚴(yán)控?cái)D壓過程的溫度、速度規(guī)范，以免產(chǎn)生裂紋。
(5)純鋁和許多鋁合金在高溫、高壓、高真空條件下都易焊合在一起，因而給生產(chǎn)管材創(chuàng)造了有利的條件。平面組合模和舌型模擠壓就是利用該特性來生產(chǎn)管材的。這不僅擴(kuò)大了管材的品種和用途，而且可利用普通型棒材擠壓機(jī)和實(shí)心鑄錠來擠壓斷面十分復(fù)雜的管材和多孔管材。
(6)在穿孔和擠壓過程中，擠壓筒和擠壓針表面都有一層完整的金屬，形成均勻的鋁套。操作過程中應(yīng)使這層鋁套保持干凈和完整，否則會惡化管材的內(nèi)外表面品質(zhì)。
(7)為保證管材的尺寸精度，減少偏心，防止斷針和損壞其他元件，應(yīng)盡量保證設(shè)備和工具的對中性。
(8)適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，可采用穿孔擠壓、無潤滑擠壓等方法，來生產(chǎn)高內(nèi)表面品質(zhì)的管材。
表3-3-2鋁及鋁合金擠壓管材的主要生產(chǎn)方法
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主要加工方法 |
適用范圍 |
主要優(yōu)缺點(diǎn) |
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熱擠壓法 (包括穿孔擠壓) |
厚壁管、復(fù)雜斷面管、異形管、變斷面 管、鉆探管 |
1．生產(chǎn)周期短、效率高、成品率高、所需設(shè)備少，成本較低。 2．品種規(guī)格范圍廣，可生產(chǎn)復(fù)雜斷面的異形管和變斷面管 3．管材的尺寸精度和內(nèi)外表面較差 4．可生產(chǎn)各種合金的階段變斷面和逐漸變斷面管材 |
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熱擠壓－拉伸法 |
直徑較大且壁厚較厚的薄壁管 |
1．與冷軋法相比，設(shè)備投資少，成品率高，成本低 2．可生產(chǎn)所有規(guī)格薄壁管 3．生產(chǎn)壁厚較厚的鋁合金管時，生產(chǎn)效率比冷軋法高 4．生產(chǎn)硬合金和小直徑薄壁管時，效率低，生產(chǎn)周期長 5．機(jī)械化程度差，勞動強(qiáng)度大，適用于小工廠 |
續(xù)表3-3-2
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主要加工方法 |
適用范圍 |
主要優(yōu)缺點(diǎn) |
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熱擠壓一冷軋一減徑拉伸熱擠壓一冷軋一盤管拉伸 |
中、小直徑薄壁管和長管 |
1．能生產(chǎn)所有規(guī)格的薄壁管 2．冷變形量大，生產(chǎn)周期短 3．機(jī)械化程度高，與熱擠壓配合，適于大、中型工廠 4．設(shè)備多且復(fù)雜、投資大 5．盤管拉伸法可生產(chǎn)中、小直徑任意長度薄壁管，生產(chǎn)效率高 |
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熱擠壓空心錠橫向旋壓法旋壓拉伸法 |
特大直徑薄壁管中小型異形管變斷面管如旗桿管 |
1．設(shè)備簡單 2．能生產(chǎn)較大直徑薄壁管 3．生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不適于大批生產(chǎn)普通管 4．旋拉法適于生產(chǎn)軟合金大、中、小異形管和逐漸變斷面管，專用 設(shè)備生產(chǎn)效率高 |
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連續(xù)擠壓法 (Conform和Cas- fex連續(xù)擠壓法) |
小直徑薄壁長管軟合金異形管 |
1．設(shè)備簡單、投資少 2．工藝簡單，周期短，效率高，成品率高，成本低 3．無殘料擠壓，不需要加熱設(shè)備，能耗低 4．可生產(chǎn)無限長的小直徑薄壁管 5．自動化程度高，可實(shí)現(xiàn)全自動連續(xù)生產(chǎn) 6．不能生產(chǎn)大規(guī)格異形管和硬合金管 |
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冷擠壓法 |
中小直徑薄壁管 |
1．設(shè)備少，效率高 2．生產(chǎn)周期短，成品率高 3．生產(chǎn)硬合金有困難，需要大冷擠壓機(jī) 4．工具壽命短，損耗大，設(shè)計(jì)與制造困難 5．產(chǎn)品精度和表面品質(zhì)高，但品種規(guī)格有限 |
