铝合金锥形件温挤压成形工艺研究
2022-09-21黄凤军毕勇义闫晓东段来明魏椿雨
新技术新工艺 2022年7期
黄凤军,毕勇义,闫晓东,段来明,魏椿雨,张 卫
(1.海军装备部,山西 侯马 043000;2.淮海工业集团有限公司,山西 长治 046012)
某零件(见图1)是某产品中的关键结构件,生产量大,图样要求具有较高的力学性能(Am≥420 MPa,A≥12%)、精确的尺寸及较高的表面光洁度。该件材料为硬铝合金2A12 T4状态,属AI-Cu-Mg系合金,材料强度高,比重轻,耐热性能好,切削加工性能好,但塑性指标较低,相对伸长率≤15%,属于脆性材料;形状为中空圆锥形,挤压工艺性不好。原采用棒料机械加工方法生产,材料消耗大(1.046 2 kg/件),材料利用率为25.2%,切削量大,生产效率低。引入温挤毛坯+机械加工成形方案生产零件,降低了材料消耗(0.697 4 kg/件),材料利用率提高到了37.7%,为降本增效提供了较好的方法。在试制过程中发现了3个问题:1)温挤过程中零件难出模;2)精加工后在圆锥面上出现严重的粗晶缺陷;3)精加工后锥面及端孔留有黑皮。上述问题如果解决不好,就会直接影响此类零件温挤压成形的推广应用。几年来,笔者通过多次工艺试验,找到了上述问题的解决方案,经大批量生产,取得了良好的效果。
1 温挤压工艺分析
1.1 本体零件加工方案
根据零件图样要求,温挤压成形毛坯后,经固溶热处理及机械加工可达到要求。温挤压毛坯的工艺方案为一次复合挤压成形,坯料为实心料断。加工工艺流程为:棒料→切料断→温挤压毛坯→粗加工→固溶处理→力学性能检验→精加工成形。
1.2 温挤毛坯工艺性分析
锥形件,特别是锥度不大的长圆锥形零件,挤压工艺性不好,挤压过程中存在许多缺陷,常见的有缩孔、折叠、裂纹、残余应力过大等[1-2]。……
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