有色金属塑性加工工艺计课程设计.docVIP

PAGE 1 绪言 1.1挤压加工的特点 所谓挤压，就是对放在容器（挤压桶）中的锭坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种的压力加工方法。挤压方法有很多种，最基本的方法是正挤压与反挤压，按坯料温度区又可分为HYPERLINK /view/3835950.htm热挤压、HYPERLINK /view/1422990.htm冷挤压和HYPERLINK /view/3835949.htm温挤压3种。 作为生产管、棒、型材以及线坯的挤压法与其他加工方法，如型材轧制和斜扎穿孔相比具有以下一些优点：（1）具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图，金属可以发挥其最大的塑性；（2）不只是可以再一台设备上生产形状简单的管、棒和型材，而且还可以生产断面及其复杂的，以及变断面的管材和型材；（3）具有极大的灵活性，在同一台设备上能够生产出很多的产品品种和规格；（4）产品尺寸精确，表面质量高；（5）实现生产过程自动化和封闭化比较容易。 综上所述可知，挤压法非常适合于生产品种、规格和批数繁多的有色金属管、棒、型材以及线坯等。在生产断面复杂的或薄壁的管材和型材，直径与壁厚之比趋近于2的超厚壁管材，以及脆性的有色金属和钢铁材料方面，挤压法是唯一可行的压力加工方法。 1.2铝合金的特点及经济地位 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属HYPERLINK /view/1308049.htm结构材料，其HYPERLINK /view/38960.htm密度低，但强度比较高，接近或超过优质HYPERLINK /view/73990.htm钢，HYPERLINK /view/337753.htm塑性好，可加工成各种HYPERLINK /view/738159.htm型材，具有优良的HYPERLINK /view/1496619.htm导电性、HYPERLINK /view/914929.htm导热性和抗蚀性，可分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。 铝合金的一系列优良特性，使之在金属材料的应用中，仅次于钢材而居第二位。目前全世界铝材的消费量在1800万吨以上，其中用于交通运输（包括铁道车辆、汽车、摩托车、自行车、汽艇、快艇、飞机等）的铝材约占27%，用于建筑装修的铝材约23%，用于包装工业的铝材约占20%。随着中国经济建设的高速发展，人民生活水平的不断提高，中国的建筑行业发展迅速，包括铝型材在内的建筑装饰材料不断增加。铝型材的应用已经扩展到了国民经济的各个领域和人民生活的各个层面。 1.3铝合金型材的成分性能 铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强、使用寿命长（可达50—100年）、回收性好以及可回炉重炼等特点。 表1：铝合金型材化学成分(Chemical Composition Limits wt%),GB/T3190-1996 牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti 其它元素 Al 备注 每种 合计 6063 0.2 ~ 0.6 0.35 0.10 0.10 0.45 ~ 0.9 0.10 0.10 0.10 0.05 0.15 余量 LD31 6005 0.6 ~ 0.9 0.35 0.10 0.10 0.40~ 0.6 0.10 0.10 0.10 0.05 0.15 余量 6061 0.40~ 0.8 0.7 0.15~ 0.40 0.15 0.8 ~ 1.2 0.04~ 0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余量 LD30 6082 0.7 ~ 1.3 0.50 0.10 0.40~ 1.0 0.6 ~ 1.2 0.25 0.20 0.1 0.05 0.15 余量 本设计选用6063铝合金,由于其强度高、质量轻、加工性能好，在退火状态下，该合金有优良的耐蚀性及物理机械性能，是一种可以时效强化的Al-Mg-Si系合金，广泛应用于基础性建筑行业以及一些机械制造业。 6063合金中的主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金，广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 表2：6063?室温下的机械性能（Mechanical Physical Properties） 合金 状态 弹性模量 E/ 剪切模量 G/ 抗拉 强度 / 屈服 强度 / 伸长率 δ/% 泊松系数 u 布氏 硬度 HB 密度 / 6063 淬火自然时效 7100 2700 145 186 12 0.31 60~73 2.69 表3：6063铝合金随温度变化的力学性能 合金 状态 温度 T/℃ 抗拉强度 / 屈服强度