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鋁擠壓成型的工藝特點及其優(yōu)缺點分析

鋁擠壓成型定義
鋁擠壓成型是對放在模具型腔（或擠壓筒）內(nèi)的金屬坯料施加強大的壓力，迫使金屬坯料產(chǎn)生定向塑性變形，從擠壓模具的?？字袛D出，從而獲得所需斷面形狀、尺寸并具有一定力學(xué)性能的零件或半成品的塑性加工方法。

鋁擠壓成型原理

鋁擠壓成型的分類
按金屬塑變流動方向，擠壓可以分為以下幾類：
正擠壓：生產(chǎn)時，金屬流動方向與凸模運動方向相同
反擠壓：生產(chǎn)時，金屬流動方向與凸模運動方向相反
復(fù)合擠壓：生產(chǎn)時，坯料一部分金屬流動方向與凸模運動方向相同，另一部分金屬流動方向與凸模運動方向相反
徑向擠壓：生產(chǎn)時，金屬流動方向與凸模運動方向成90度

鋁擠壓成型的工藝特點

1、在擠壓過程中，被擠壓金屬在變形區(qū)能獲得比軋制鍛造更為強烈和均勻的三向壓縮應(yīng)力狀態(tài)，這就可以充分發(fā)揮被加工金屬本身的塑性；
2、擠壓成型不但可以生產(chǎn)截面形狀簡單的棒、管、型、線產(chǎn)品，還可以生產(chǎn)截面形狀復(fù)雜的型材和管材；
3、擠壓成型靈活性大，只需要更換模具等擠壓工具，即可在一臺設(shè)備上生產(chǎn)形狀規(guī)格和品種不同的制品，更換擠壓模具的操作簡便快捷、省時、高效；
4、擠壓制品的精度高，制品表面質(zhì)量好，還提高了金屬材料的利用率和成品率；
5、擠壓過程對金屬的力學(xué)性能有良好的影響；
6、工藝流程短，生產(chǎn)方便，一次擠壓即可或得比熱模鍛或成型軋制等方法面積更大的整體結(jié)構(gòu)件，設(shè)備投資少、模具費用低、經(jīng)濟效益高；
7、鋁合金具有良好的擠壓特性，特別適合于擠壓加工，可以通過多種擠壓工藝和多種模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工。

鋁擠壓成型技術(shù)

鋁擠壓成型的優(yōu)點
1、提高鋁的變形能力。鋁在擠壓變形區(qū)中處于強烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，可以充分發(fā)揮其塑性，獲得大變形量。
2、制品綜合質(zhì)量高。擠壓成型可以改善鋁的組織，提高其力學(xué)性能，其擠壓制品在淬火時效后，縱向（擠壓方向）力學(xué)性能遠(yuǎn)高于其他加工方法生產(chǎn)的同類產(chǎn)品。與軋制、鍛造等加工方法相比，擠壓制品的尺寸精度高、表面質(zhì)量好。
3、產(chǎn)品范圍廣。擠壓成型不但可以生產(chǎn)斷面形狀簡單的管、棒、線材，而且還可以生產(chǎn)斷面形狀非常復(fù)雜的實心和空心型材、制品斷面沿長度方向分階段變化的和逐漸變化的變斷面型材，其中許多斷面形狀的制品是采用其他塑性加工方法所無法成形的。擠壓制品的尺寸范圍也非常廣，從斷面外接圓直徑達(dá)500-1000mm的超大型管材和型材，到斷面尺寸有如火柴棒大小的超小型精密型材。
4、生產(chǎn)靈活性大。擠壓成型具有很大的靈活性，只需更換模具就可以在同一臺設(shè)備上生產(chǎn)形狀、尺寸規(guī)格和品種不同的產(chǎn)品，且更換工模具的操作簡單方便、費時小、效率高。
5、工藝流程簡單、設(shè)備投資少。相對于穿孔軋制、孔型軋制等管材與型材生產(chǎn)工藝，擠壓成型具有工藝流程短、設(shè)備數(shù)量與投資少等優(yōu)點。

鋁擠壓成型設(shè)備

鋁擠壓成型的缺點
1、制品組織性能不均勻。由于擠壓時金屬的流動不均勻（在無潤滑正向擠壓時尤為嚴(yán)重），致使擠壓制品存在表層與中心、頭部與尾部的組織性能不均勻現(xiàn)象。
2、擠壓工模具的工作條件惡劣、工模具耗損大。擠壓時坯料處于近似密閉狀態(tài)，三向壓力高，因而模具需要承受很高的壓力作用。同時，熱擠壓時工模具通常還要受到高溫、高摩擦作用，從而大大影響模具的強度和使用壽命。
3、生產(chǎn)效率較低。除近年來發(fā)展的連續(xù)擠壓法外，常規(guī)的各種擠壓方法均不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。一般情況下，擠壓速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于軋制速度，且擠壓生產(chǎn)的幾何廢料損失大、成品率較低。

總結(jié)
近年來，由于各行業(yè)對小型化、輕量化的追求，鋁及鋁合金型材被廣泛應(yīng)用于建筑、交通運輸、電子電器、航天航空等行業(yè)。因此鋁擠壓制品的比例也迅速增加，據(jù)資料顯示，擠壓加工制品中鋁及鋁合金制品約占70%以上。