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九游体育:2024高强度铝合金薄壁型材挤压工艺研究

作者:小编 日期:2024-10-11 11:42:59 点击次数:

信息摘要:

九游体育:2024高强度铝合金薄壁型材挤压工艺研究

  由表 1可 知,试 验 样 品 力 学 性 能 均 能 满 足 GJB2507A检测 标 准;屈 服 强 度 在 316MPa~357MPa 之间,抗拉强度在 398MPa~422MPa之间,断后延伸 率在 12.3% ~16.5%之间。不同分流孔型材力学性 能检测值均有不同,整体试验呈现出头端力学性能高 的试样,尾端 力 学 性 能 依 旧 也 高;而 同 一 个 模 孔 挤 压 出头尾两端的力学值相差不是很大。分析以上所出 现的结果,可能影响因素有,一是样品在淬火过程中, 在进行淬火 的 一 瞬 间,某 些 样 品 局 部 发 生 较 大 变 形, 引发整支样品剧烈变形,与其周围样品造成收缩式捆 绑,导致淬火 不 充 分;二 是 在 淬 火 过 程 中 温 度 降 速 较 快,造成在淬 火 的 一 瞬 间,淬 火 临 界 温 度 过 低 致 使 力 学性能偏低;三 是 部 分 试 样 在 淬 火 后 拉 伸 过 程 中,夹 头部位容易 反 复 断 裂,导 致 整 支 样 品 拉 伸 量 较 小,引 起力学性能 偏 低;四 是 型 材 壁 厚 较 薄,在 高 淬 火 温 度

  此 2024硬铝合金薄壁型材为直角型材,直角边 长为 15mm,壁 厚 为 1.0mm。 型 材 性 能 要 求 满 足 GJB2507A。其 中 力 学 性 能 标 准 Rp0.2≥ 290 MPa, Rm≥ 395MPa,A%≥10%。

  (1)合金成分 2024属于 2xxx硬铝合金,合金中 Cu、Mg元素含 量较高,而合 金 化 程 度 高 金 属 流 动 性 差,导 致 变 形 抗 力过大[4],挤压过程中容易闷车无法挤出。 (2)模具设计 原有模具为单孔挤压模具且带有导流坑,单孔模 具挤压比达到 150,过大的挤压比和带导流坑的设计 均会显著提高挤压变形抗力,造成闷 车 无 法 挤 动 的 现象。 (3)挤压工艺参数

  工矫直放置自然时效 96h,分别对 4个孔挤压出的型 材进行力学性能试验,检测标准执行 GJB2507A。各 部位力学性能检测值如表 1所示,表中 T代表型材头 端、W 代表型材尾端,1~4分别代表 4个不同分流孔 (此标记号应用于全文,后面不再赘述)。

九游体育:2024高强度铝合金薄壁型材挤压工艺研究(图1)

  DOI:10.3969/j.issn.1671-6795.2018.05.012

  收稿日期:2018-04-26 作者简介:王义斌(1986-),男,工程师。

  (4)改进淬火制度 经前期大量试验决定此次淬火制度采用 475℃ × 45min,使用温水 (50±5℃)淬 火,用 合 理 的 淬 火 夹 具 进行固定,保证淬火后型材的直线型压过程

  (1)优化合金成分 此次生产选用我公司自行研制的 2024内控成分 铸棒,铸棒中各合金元素均符合国标要求,其中 Mg、 Cu合金元 素 含 量 偏 中 上 限,在 保 证 其 较 高 强 度 前 提 下,提高合金挤压流动性。 (2)优化模具设计 由原有单 孔 模 具 改 变 为 四 孔 模 具,减 小 其 挤 压 比,且将原有 的 导 流 坑 去 掉,这 样 可 以 有 效 降 低 挤 压 时的最大变形抗力。 (3)优化工艺参数 挤压机台选用液压情况较好的非标机台生产,该 机台最大输出压力 660T,挤压筒直径由原有 110mm 降为 90mm,筒面积由 94cm2 减少为 64cm2。因此,可 以有效提高单位面积上的输出压力,最大单位输出压 力由 70kg/mm2增加到 103kg/mm2。

  以往生产硬铝合金薄壁型材选用的是最大输出 压力为 500T的机台,挤压筒面积为 63cm2,其最大单 位输出压力仅为 63kg/mm2,单位输出压力值不高,也 容易造成闷车现象。

  (4)淬火制度及变形量 2024硬铝合金属于可热处理强化铝合金[5-6],挤 压型材需进行立式淬火炉离线淬火,因为型材壁厚过 薄且淬火水 温 无 法 调 节,导 致 淬 火 弯 曲 扭 拧 严 重,无 法达到标准要求。所以淬火制度的选取尤为重要,在 降低淬火温度的同时也要保证其淬火强度。

  摘要:文章研究采用正挤压方法对 2024高强度铝合金薄壁型材进行挤压成型。主要从模具设计、挤压参数、淬火制 度、淬火夹具制作及整形等方面进行调试,找出最合理的的挤压生产工艺使产品满足 GJB2507A标准要求。 关键词:挤压工艺;模具设计;淬火制度;淬火夹具 中图分类号:TG379文献标识码:B文章编号:1671-6795(2018)05-0050-03

  挤压机 台 采 用 我 公 司 非 标 机 台 (660T挤 压 机, 500T挤压筒),铸锭采用我公司自行研制的 2024内控 成分,铸锭合金成分 (质量分数,%)为,Si≤0.10, Mg1.45~1.55,Fe≤0.20,Cu4.35~4.45,Mn0.30~ 0.40,Ti≤0.15,Zn≤0.15。铸锭为车皮棒且表面无油 污、裂纹等缺 陷。 铸 锭 到 达 温 度 后,保 温 时 间 不 宜 过 长,防止铸锭 长 时 间 加 热 保 温 而 变 形,挤 压 初 期 采 用 6xxx合金引模。挤压工艺参数为,模具温度 490℃ ~ 500℃,棒 温 440℃ ~460℃,挤 压 速 度 0.5m/min~ 15m/min,压余 10mm,挤压筒温度 450℃ ~460℃,变 形区切头尾;挤压产品信息为,四孔模具,合金状态为 2024内控,铸锭规格 Φ90mm×300mm,挤压比 42,压 出 12m。

  2024铝 合 金 又 称 为 高 强 度 硬 铝 合 金,具 有 强 度 高、耐热性好[1-2]等优点。其挤压型材主要应用于飞 机机身框架、机 翼 桁 条、翼 肋 等 受 力 结 构 件[3]。 此 次 试验薄壁型材是我公司航空事业部与某飞机设计制 造有限公司合作产品,选取壁厚仅为 1.0mm的薄壁 型材进行挤压成型试验,此型材的成型性和尺寸精度 较难控制,现有生产工艺无法实现产品挤压成型。本 文将以此型材为例,对 2024高强硬铝合金薄壁型材 挤压生产工艺进行研究分析。九游官方入口