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铝型材生产加工技术朔州丰泰实业有限公司翟春槐2013.12.9主要内容1.铝金属及应用2.铝及铝合金成型工艺3.铝型材生产▲铝型材生产工艺流程▲铝合金铸棒工艺▲铝型材挤压工艺▲铝型材表面处理工艺▲铝型材包装技术1.铝金属及应用银白色轻金属。有延展性。一般制成棒、带、板、箔、型、粉和丝。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水。密度2.70g/cm。熔点660℃。是地壳中分布最广、储量最多的金属元素，含量8.3%，仅次于氧和硅。高强度/密度之比率、抗腐蚀性和重量功效而得到广泛应用。3（1）铝的属性（2）铝的应用▲发现该金属不过200年，到1886年发明将氧化铝溶解在冰晶石（Na3AlF6）中电解的方法，沿用至今。1940年不到100万吨，2012年仅中国电解铝产量已突破1000万吨，约占世界产量的一半。是仅次于钢铁的第二大金属。▲应用广泛（民用、国防军事）建筑：桥梁、塔楼、储罐、门窗包装：软包装、食品容器、瓶盖、饮料罐与食品罐。交通：汽车、火车、轨道交通、船舶、舰艇电力电子：电线电缆、电子箔、散热器航空航天：飞机、航天器耐用消费品及家具：电冰箱、机械与设备：2013年1-6月份铝材产量（万吨）原铝(电解铝)产量铝材产量大省地区本月本月止累计同比增长（%）地区本月本月止累计同比增长(%)合计184.311058.047.94全国355.831821.7924.58山西8.0648.27-7.44山西1.659.24-50.42河南26.74166.24-10.33山东779.74407.5437.67青海18.63106.777.5河南660.91362.6119.16山东16.69103.33-3.83广东457.65229.3917.49甘肃17.2496.0720.67江苏212.55109.8021.2新疆17.8395.20188.07辽宁114.6858.380.63宁夏13.5776.982.45增长最快省份2012年1440万吨地区产品本月止累计同比增长(%)建筑型材700万吨¼回收广西14.8677.0280.55甘肃6.8923.85229.52青海3.8514.4199.29贵州4.0813.20142.49新疆2.218.0793.73（3）铝的分类：从成份分：高纯铝、纯铝、合金铝从成型分：铸造（铸造铝合金）压延（变形铝合金）分为轧制、挤压（重点）从使用分：通用：薄板、厚板、箔、棒材、线材、管材非通用：型材、拉拔、锻件、冲挤件、铸件、冲压件、粉末冶金零件、机加工件和铝基复合材料（如铝塑）（4）铝的牌号：铸造铝合金（略）变形铝合金（易拉罐：罐体与罐底3004铝合金，罐盖5182铝合金，拉环5042铝合金）组别牌号系列纯铝(铝含量不小于99.00%)1XXX以铜为主要合金元素的铝合金2XXX以锰为主要合金元素的铝合金3XXX以硅为主要合金元素的铝合金4XXX以镁为主要合金元素的铝合金5XXX以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金（美国牌号6063=LD31）6XXX以锌为主要合金元素的铝合金7XXX以其他合金元素为主要合金元素的铝合金8XXX备用合金组9XXX2.铝及铝合金成型工艺（1）铸造铝合金、变形铝合金压延类分为轧制、挤压轧制：供坯方式：辊式铸轧、热轧、履带式铸轧，再进行冷轧、箔轧，期间精整，包括退火、拉弯矫直、纵横剪切、表面涂层，形成卷材或板材。投资较大，忠旺天津项目220亿元（2）挤压：▲挤压的概念：用压杆对放置在压筒中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔形状的制件方法。挤压时，坯料产生三向压应力，即使是塑性较低的坯料，也可被挤压成形。挤压，特别是冷挤压，材料利用率高，材料的组织和机械性能得到改善,操作简单,生产率高，可制作长杆、深孔、薄壁、异型断面零件，是重要的少无切削加工工艺。挤压主要用于金属的成形，也可用于塑料、橡胶、石墨和粘土坯料等非金属的成形。金属挤压示意图▲挤压分类：按金属塑变流动方向可分为：正挤压：挤压时，金属流动方向与凸模运动方向相同反挤压：挤压时，金属流动方向与凸模运动方向相反复合挤压：挤压时，坯料一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分则相反径向挤压：挤压时，金属流动方向与凸模运动方向成90°按金属坯料温度可分为：1）使金属处于三向压应力状态；2）建立足够的应力值，使金属能够产生塑性变形；3）有能使金属流出的孔或间隙，提供一个阻力最小的方向。▲挤压工艺条件：挤压时金属坯料处于三向压应力状态下变形，因此可提高金属坯料的塑性，有利于扩大金属材料的塑性加工范围。可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁和异型截面的零件，且零件尺寸精度高，表面质量好，尤其是冷挤压成形。零件内部的纤维组织基本沿零件外形分布且连续，有利于提高零件的力学性能。生产率较高，只需更换模具就能在同一台设备上生产形状，尺寸规格和品种不同的产品。节约原材料，挤压属于少（无）切削加工，大大节约了原材料。▲挤压工艺特点：▲挤压实例：1）变形抗力（金属的屈服限）越大，所需挤压力越高，高温时，变形抗力降低，挤压力随之降低。▲影响挤压力大小的因素：2）加工率的影响。加工率越大，所需挤压力越大。3）锭坯长度的影响长度越长，挤压过程越长，挤压终了时温度变化大，变形抗力变大。正挤压时，要克服锭坯与挤压筒壁的摩擦力，故挤压力增加，反挤压时，挤压力与锭坯长无关。4）挤压速度的影响。5）摩擦条件的影响挤压筒内表面的状态、润滑条件影响锭坯与筒壁间的摩擦状况，从而会影响挤压力大小。6）挤压筒温度的影响挤压筒预热适当们可以降低锭坯的冷却速率，减小挤压力。7）挤压温度的影响金属在挤压时必须考虑适宜的挤压温度。▲挤压时金属的流动I为定径区II为变形区III区位未变形区IV为死区表面模痕表面壁厚偏差机械擦划伤扭拧定尺锯口▲挤压件常见缺陷▲铝合金挤压车间生产流程锭坯加热挤压热剪切断检验中断拉伸矫直淬火模具加热矫直取样人工时效包装入库检查验收检查验收检查验收检查验收包装入库包装入库包装入库铝型材挤压模具产品：发展趋势：节能减排减少外部摩擦，提高变形效率提高精度防止产生缺陷，利用缺陷提高回收率和成品率提高工模具品质和使用寿命减少工序降低劳动强度谢谢！