Жидкая штамповка алюминия

Содержание

Штамповка жидкого металла

Жидкая штамповка алюминия

Штамповка жидкогометалла является одним из прогрессивныхтехнологических процессов, позволяющихполучать плотные заготовки с уменьшеннымипропусками на механическую обработку,с высокими физико-механическими иэксплуатационными свойствами.

Технологическийпроцесс штамповки жидкого металлаобъединяет в себе процессы литья игорячей объемной штамповки.

Процесс заключаетсяв том, что расплав, залитый в матрицупресс-формы, уплотняют пуансоном,закрепленным на ползуне гидравлическогопресса, до окончания затвердевания.

Сопряжение пуансонаи матрицы образует закрытую фасоннуюполость. Наружные контуры заготовкиполучают разъемной формой, если детальимеет наружные выступы, или неразъемнойформой – при отсутствии выступов.Внутренние полости образуются внедрениемпуансона в жидкий металл.

После извлеченияиз пресс-формы заготовку подвергаютразличным видам обработки или используютбез последующей обработки.

Под действиемвысокого давления и быстрого охлаждениягазы, растворенные в расплаве, остаютсяв твердом растворе. Все усадочные пустотызаполняются незатвердевшим расплавом,в результате чего заготовки получаютсяплотными, с мелкокристаллическимстроением, что позволяет изготавливатьдетали, работающие под гидравлическимдавлением.

Этим способомможно получить сложные заготовки сразличными фасонными приливами нанаружной поверхности, значительновыходящими за пределы основных габаритныхразмеров детали. В заготовках могутбыть получены отверстия, расположенныене только вдоль движения пуансона, нои в перпендикулярном направлении.

Возможнозапрессовывать в заготовки металлическуюи неметаллическую арматуру.

Процесс используетсядля получения фасонных заготовок изчистых металлов и сплавов на основемагния, алюминия, меди, цинка, а такжеиз черных металлов.

Холодная штамповка

Холодная штамповкапроизводится в штампах без нагревазаготовок и сопровождается деформационнымупрочнением металла.

Холодная штамповкаявляется одним из наиболее прогрессивныхметодов получения высококачественныхзаготовок небольших и точных из сталии цветных металлов.

Она обеспечиваетдостаточно высокую точность и малуюшероховатость поверхности при малыхотходах металла и низкой трудоемкостии себестоимости изготовления изделий.Возможность осуществления холоднойштамповки и качество заготовокопределяются качеством исходногоматериала.

Большое значение имеетподготовка поверхности заготовок:удаление окалины, загрязнений иповерхностных дефектов.

Процессы холоднойштамповки часто выполняют за несколькотехнологических переходов, постепенноприближая форму и размеры заготовок кформе и размерам готовых изделий иосуществляя промежуточный отжиг дляснятия наклепа и восстановленияпластических свойств металла. Взависимости от характера деформированияи конструкции штампов холодную штамповкуделят на объемную и листовую.

Объемная холодная штамповка

Холодную объемнуюштамповку выполняют на прессах илиспециальных холодноштамповочныхавтоматах. Основными ее разновидностямиявляются: высадка, выдавливание, объемнаяформовка, чеканка.

Высадка–образование на заготовке местныхутолщений требуемой формы в результатеосадки ее конца (рис. 15.1).

Рис.15.1. Схема высадки

Заготовкой обычнослужит холоднотянутый материал в видепроволоки или прутка из черных илицветных металлов. Высадкой изготавливаютстандартные и специальные крепежныеизделия, кулачки, валы-шестерни, деталиэлектронной аппаратуры, электрическиеконтакты и т.д.

Длина высаживаемойчасти рассчитываетсяс учетом объема требуемого утолщенияпоформуле:.

Расчет числапереходов производится в основном посоотношению длины высаживаемой частиидиаметра заготовки,которое характеризует устойчивость кпродольному изгибу. Прииспользуютодин переход, при–два перехода, при–три перехода. При большом количествепереходов происходит упрочнение металла,поэтому требуется отжиг.

Последовательностьпереходов изготовления деталей показанана рис. 15.2.: за три перехода (рис. 15.2.а);за пять переходов (рис. 15.2.б).

Рис.15.2. Последовательность переходовизготовления детали

Высадка осуществляетсяна прессах, горизонтально-ковочныхмашинах, автоматических линиях, оснащенныххолодновысадочными пресс-автоматами.

Выдавливание– формообразование сплошных или полыхизделий, благодаря пластическому течениюметалла из замкнутого объема черезотверстия соответствующей формы.

Особенностьюпроцесса является образование в очагедеформации схемы трехосного неравномерногосжатия, повышающего технологическуюпластичность материала.

Различают прямое,обратное, боковое и комбинированноевыдавливание (рис. 15.3).

При прямомвыдавливании металл течет из матрицы2в направлении, совпадающем снаправлением движения пуансона1(рис.15.3.а, 15.3.б). Этим способом можнополучить детали типа стержня с утолщением,трубки с фланцем, стакана с фланцем.

При обратномвыдавливании металл течет в направлении,противоположном направлению движенияпуансона, в кольцевой зазор междупуансоном и матрицей для полученияполых деталей с дном (рис. 15.3.в) или вполый пуансон для получения деталейтипа стержня с фланцем (рис. 15.3.г).

При боковомвыдавливании металл течет в боковыеотверстия матрицы под углом к направлениюдвижения пуансона (рис.15.3.ж). Такимобразом, можно получить детали типатройников, крестовин и т.п. Для обеспеченияудаления заготовок из штампа матрицувыполняют состоящей из двух половинокс плоскостью разъема, проходящей черезосевые линии исходной заготовки иполучаемого отростка.

При комбинированномвыдавливании металл течет по несколькимнаправлениям (рис.15.3.д, 15.3.е). Возможнысочетания различных схем.

Заготовки длявыдавливания отрезают от прутков иливырубают из листа. Размер заготовокрассчитывают с учетом потерь напоследующую обработку. Форма заготовкии ее размеры для полых деталей без фланцасоответствуют наружным размерам детали;для деталей с фланцем – диаметру фланца;для деталей стержневого типа – размерамголовки.

Выдавливание можноосуществлять и в горячем состоянии.

Рис. 15.3. Схемы выдавливания:

а,б – прямого; в, г – обратного; д, е –комбинированного; ж – бокового

Объемная формовка– формообразование изделий путемзаполнения металлом полости штампа.

Схемы объемнойформовки представлены на рис.15.4.

Рис.15.4. Схемы объемной формовки: а – воткрытых штампах; б – в закрытых штампах

Она производитсяв открытых штампах, где излишки металлавытекают в специальную полость дляобразования облоя (рис.15.4.а), и в закрытыхштампах, где облой не образуется(рис.15.4.б).

Формовку в закрытых штампахприменяют реже из-за больших сложностии стоимости получения заготовок точногообъема, необходимости использованияболее мощного оборудования и меньшейстойкости штампов.

В закрытых штампахполучают в основном детали из цветныхметаллов.

Объемной формовкойизготавливают пространственные деталисложных форм, сплошные и с отверстиями.Холодная объемная формовка требуетзначительных удельных усилий вследствиевысокого сопротивления металладеформированию в условиях холоднойдеформации и упрочнения металла впроцессе деформации.

Упрочнениесопровождается снижением пластичностиметалла. Для облегчения процессадеформирования оформление деталирасчленяется на переходы, между которымизаготовку подвергают рекристаллизационномуотжигу.

Каждый переход осуществляют вспециальном штампе, а между переходамиобрезают облой для уменьшения усилиядеформирования и повышения точностиразмеров деталей.

Заготовкой служитполоса или пруток, причем процессштамповки может осуществлятьсянепосредственно в полосе или пруткеили из штучных заготовок.

В качествеоборудования используют прессы,однопозиционные и многопозиционныеавтоматы.

Чеканка –образование рельефных изображений надеформируемом материале.

Чеканка осуществляетсяв закрытых штампах на чеканочныхфрикционных и гидравлических прессах.

При холоднойштамповке коэффициент использованияматериала достигает 95 %. При холодномдеформировании формируется благоприятнаяориентированная волокнистая структураметалла, что придает деталям высокуюусталостную прочность при динамическихнагрузках.

Это позволяет получатьконструкции с меньшими размерами иметаллоемкостью, чем у конструкций,полученных обработкой резанием, неснижая при этом их надежность.

Но дляхолодной объемной штамповки требуетсядорогостоящий специальный инструмент,что делает целесообразным ее применениетолько в массовом и крупносерийномпроизводствах.

Листовая штамповка

Жидкая штамповка алюминия

Люди издревле делали из металла тонкостенные изделия, сосуды и украшения.

Они изготавливались из листа металла методом чеканки-придания формы холодному или разогретому листу пластичного металла путем обстукивания его молотком вокруг деревянной модели будущего изделия. Швы запаивались или чеканились.

Такой обработке подвергалась чаще всего медь, реже серебро или золото. Полученные таким образом изделия ценились чрезвычайно высоко, поскольку все операции были ручными и на изготовление одного кувшина у мастера уходил не один день.

Листовая штамповка

Пытливый человеческий ум искал пути ускорить и удешевить производство до середины 19 века, когда появился такой мощный источник энергии, как пар.

С тех пор технология производства тонкостенных изделий из металлического листа путем деформации его под давлением, или листовая штамповка, существенно усовершенствовалась.

Сегодня этим методом производят миллиарды различных деталей — от частей телефонов до корпусов автомобилей.

Холодная листовая штамповка — гарантия получения высокоточных деталей

Листовая штамповка из листа при комнатной температуре называется холодной штамповкой. Ее применяют при малых толщинах листа и в случае пластичных сплавов. Если же штампуют из толстого листа (от 5 мм) или из сплавов с малой текучестью, то для повышения пластичности лист заготовки нагревают.

Листовая штамповка гарантирует получение большого количества абсолютно идентичных по форме и размерам деталей с высокой точностью.

Холодная объемная штамповка позволяет получать высокоточные тонкостенные детали практически любой формы при себестоимости существенно ниже, чем в случае использования литья или механической обработке.

Намного выше получается и коэффициент использования металла.

Кроме того, холодная объемная штамповка гарантирует не только прочность, но и однородность свойств материала детали, что особенно важно в ответственных конструкциях.

Как объемная, так и листовая штамповка экономически эффективна в рамках больших серий. Это объясняется большими затратами на подготовку производства.

Характеристика листовой штамповки

холодная листовая штамповка является на сегодня одной из самых широко распространённых технологий обработки металлов, пластмасс и некоторых других материалов. Диапазон применения технологии — от крупных конструкций в судостроении до тонкостенных деталей бытовой техники

Технология характеризуется следующими неоспоримыми преимуществами:

  • Исключительные возможности для механизации и автоматизации производственных процессов.
  • Снижение себестоимости изготовления массовых изделий.
  • Высокий коэффициент использования листового металла.
  • Возможность точного изготовления тонкостенных, но прочных изделий практически любой формы.
  • Минимальная потребность в последующей механической обработке.

Однако, кроме явных достоинств, холодная листовая штамповка металла обладает и недостатками. Это, прежде всего:

  • Высокая трудоемкость проектирования технологического процесса.
  • Высокая стоимость подготовки производства изготовление пресс-форм.
  • Высокая квалификация отладчиков прессового оборудования.

Штамповка листового металла

Следует отметить, что при больших сериях выпускаемых изделий эти недостатки нивелируются за счет известного из экономики эффекта масштаба, и себестоимость производимой продукции оказывается ниже, чем при альтернативных способах обработки металлов.

Для различных видов операций листовой штамповки применяется широкий спектр оборудования.

Так, для операций резки используют вибрационные, или гильотинные ножницы.

Для выполнения формообразующих операций применяют основное штамповочное оборудование — станок для листовой штамповки или пресс. По типу они различаются на:

  • Кривошипно-шатунные.
  • Гидравлические.
  • Радиально-ковочные.
  • электромагнитные.

Самым простым в устройстве и обслуживании является пресс с кривошипно-шатунным приводом. Он пригоден для выполнения несложной листовой штамповки — тонкостенных деталей малого и среднего размера простой формы.

Пресс с кривошипно-шатунным приводом

Гидравлические прессы позволяют развивать намного большее усилие (до 2 тысяч тонн) и точнее регулировать ход пресса. Этот тип оборудования применяют для операций гибки или объемной штамповки из листа большой толщины.

Радиально-ковочные комплексы используют для листовой штамповки деталей, имеющих форму тела вращения.

Электромагнитные прессы — достаточно новый тип оборудования. Давления на заготовку производится за счет массы электромагнитного сердечника, направляемого к пуансону электромагнитным импульсом. Импульс противоположной полярности возвращает сердечник в исходное положение. Такой привод намного проще в изготовлении и обслуживании, чем гидравлический, но пока не достигает его мощности.

Принцип работы

Физический принцип работы штамповочного оборудования — это пластическая деформация листовой заготовки под давлением.

Форма будущей детали задается двумя деталями — матрицей и пуансоном, которые прижимают к листовой заготовке с двух сторон под большим давлением.

Там где у матрицы находится выпуклость — у пуансона расположена соответствующая ей по форме и размерам впадина. Деформируясь, листовая заготовка повторяет форму матрицы и пуансона.

Вместе с этим может происходить просечка отверстий, вырубка отдельных деталей из материала листа.

При проектировании технологического процесса холодной штамповки деталей из листового металла конструктор оснастки и технолог комбинируют и по возможности совмещает формоизменяющие разделительные операции, чтобы обойтись минимальным числом рабочих проходив штампа и снизить, таким образом, себестоимость изготовления изделия.

В случае тонких листов осуществляется холодная листовая штамповка. При работе с толстыми листами или с мало пластичными сплавами заготовку предварительно нагревают, чтобы повысить ее пластичность.

Какие операции подразумевает холодная штамповка

Все рабочие операции холодной листовой штамповки делятся на две большие группы: разделительные и формоизменяющие.

Разделительные операции листовой штамповки

К разделительным операциям листовой штамповки относятся операции, связанные с нарушением целостности материала листа. Наиболее употребительные из них-

  • Резка-отделение части заготовки по прямой или искривленной линии. Применяется как для получения готовых изделий, так и для разделения листа на заготовки нужного размера с целью дальнейшей обработки.
  • Вырубка-отделение части заготовки по замкнутому контуру. Внутри контура также может быть вырублена часть металла.
  • Пробивка — получение в заготовке отверстий круглой или произвольной формы.

Формоизменяющие операции листовой штамповки

К формоизменяющим операциям листовой штамповки относятся операции, изменяющие пространственную форму листа без нарушения его целостности, такие, как:

  • Гибка — придание плоской заготовке изогнутой вдоль продольной оси формы. Различают V образную, U- образную и более сложные формы гибки.
  • Вытяжка-преобразование плоской заготовки в полую пространственную форму. При вытяжке может меняться толщина заготовки.
  • Отбортовка-создание бортиков по наружному или внутреннему контуру изделия.
  • Обжим-обжатие материала заготовки в конической матрице с целью уменьшения размеров концевой части детали.
  • Формовка-Изменение формы части детали с сохранением линии наружного контура.

При проектировании технологии листовой штамповки технолог комбинирует операции из обеих групп.

Технология процесса

Процесс холодной листовой штамповки начинается с совместной работы технолога и конструктора оснастки.

Они рассматривают все изменения, которые должны произойти с плоской заготовкой на ее пути к готовому изделию, планируют и группируют разделительные и формообразующие операции.

После такой группировки определяются операции, выполняемые при каждом проходе пресса (если деталь не удается отштамповать за один проход). Под этот конкретный перечень операций проектируется пара матрица — пуансон.

Матрицы и пуансоны, как правило, изготовляют методом фрезерования на многокоординатных обрабатывающих центрах. От точности изготовления напрямую зависит точность соблюдения размеров штамповки и конечное качество изделия.

В качестве материалов используют высоколегированную сталь — пресс- форма должна выдержать сотни, а то и миллионы циклов штамповки и при этом не измениться в размерах.

Часто пресс-формы делают состоящими из нескольких частей, которые потом надежно соединяют.

Иногда в пресс-форму устанавливают вставку из более прочного материала, например, в той части, где будет осуществляться вырубка или вытяжка и которая будет подвержена существенно большим напряжениям, чем остальная часть пресс-формы.

Исключительно важный этап технологии — это наладка прессов для листовой штамповки. Каждый рабочий проход пресса нуждается в строгом соблюдении предписанного технологией усилия, чтобы, с одной стороны, точно отформовать заготовку, а , с другой стороны ,не повредить ее.

Прогрессивные способы штамповки листового металла

Штамповка резиной. Используется для заготовок малой толщины и высокой пластичности. Роль матрицы или пуансона выполняет твердая резина. Упрощается изготовление пуансона, подходит для малых серий штамповки.

Схемы листовой штамповки эластичными средами

Штамповка жидкостью. Роль пуансона играет жидкость, подаваемая под давлением. Она прижимает заготовку к матрице и заставляет лист в точности повторять ее форму. Метод используют для вытяжки изделий сложной пространственной формы.

Штамповка взрывом. В защищенной камере производят подрыв небольшого заряда взрывчатых веществ. Возникающее в результате высокое давление вдавливает заготовку в матрицу. Метод используют для деталей больших размеров и замысловатой конфигурации, которые затруднительно изготовить по-другому. Достигается существенная экономия в стоимости оснастки.

Электрогидравлическая штамповка листового метал

Электрогидравлическая штамповка. Роль механического давления выполняет ударная волна в жидкости, которая вызывается разрядом высокого напряжения. Метод отличается высокой точностью и экономичностью.

Схема магнитно-импульсной штамповки листового металла

Магнитно-импульсная штамповка. Магнитные импульсы высокой интенсивности формируют высокоэнергетическое магнитное поле, воздействующее на заготовку, вызывающее в ней вихревые токи и вынуждающее ее принимать заданную форму. Таким способом проводят обжатие труб, формовку сложных рельефов.

Жидкая штамповка

В отличие от предыдущих способов, относящихся к холодной объемной штамповке, данный метод является комбинацией двух технологий: штамповки и литья. Вначале в матрицу заливают необходимый объем расплавленного металла, после чего в нее опускают пуансон.

Жидкая штамповка

Происходит выдавливание жидкого металла в зазор между матрицей и пуансоном, который и представляет собой форму будущего изделия. Способ используют при изготовлении больших тонкостенных деталей корпусов из легкоплавкого и пластичного сплава.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Жидкая штамповка алюминия

Жидкая штамповка алюминия

Для автомобиля наиболее важным преимуществом алюминия и алюминиевых сплавов над сталями является их низкая плотность или, как часто говорят, удельный вес.

Малая плотность

Плотность алюминиевых сплавов составляет в среднем 2,7 в граммах на кубический сантиметр по сравнению с 7,87 для сталей. Таким образом, плотность алюминиевых сплавов составляет только около 35 % от плотности сталей.

Модуль Юнга

Однако модуль упругости алюминиевых сталей равняется всего лишь 70 ГПа по сравнению с 207 ГПа для сталей.

Это значит, что для одинаковой жесткости на изгиб алюминиевая балка должна быть на 43,5 % толще, чем стальная балка.

Дело в том, что жесткость конструкционного элемента – балки,  профиля или листа – из какого-либо материала прямо пропорциональна произведению модуля упругости этого материала на момент инерции поперечного сечения (Е·I) этого элемента.

В результате, снижение веса, которое можно получить от применения алюминия по сравнению со сталью не будет пропорционально разнице в плотности этих двух материалов.

В общем случае замена стальной балки на алюминиевую балку дает снижение веса примерно на 50 % (см. подробнее здесь).

И деформируемые, и литейные

Как литейные, так и деформируемые алюминиевые сплавы весьма широко применяются в автомобилях.

Литейные алюминиевые сплавы применяются в основном для двигателя, трансмиссии и элементов подвески, тогда как деформируемые сплавы в виде листов и прессованных профилей применяются широко в конструкции кузова. Некоторые модели автомобилей, например Ауди А8 и Ауди А2, имеют полностью алюминиевый кузов.

См. еще Алюминий в автомобиле

Сплавы с кремнием

Литейными алюминиевыми сплавами, которые применяют в автомобиле, являются в основном сплавы серии 300 (Al-Si-Cu или Al-Si-Mg), такие как:

  • сплав 319 для впускного коллектора, головки цилиндра и корпуса трансмиссии;
  • сплав 383 для блока цилиндров;
  • сплав 356 для головки цилиндров и
  • сплав А356 для колесных дисков и для рычагов подвески.

Главным легирующим элементом в этих сплавах является кремний, который обеспечивает им хорошие литейные свойства, в том числе, высокую жидкотекучесть.

Эти сплавы отливают с применением ряда обычных методов от литья в песчаные формы и литья в стальные разъемные формы до более сложных методов литья, таких как, литье в постоянные формы и литье по выплавляемым моделям.

Если к алюминиевой отливке предъявляются высокие требования по герметичности и количеству литейных дефектов, то применяют такие методы литья, как вакуумное литье под высоким давлением или литье в полужидком состоянии.

Сплавы с медью

Кроме литейных алюминиевых сплавов серии 3хх в автомобилях применяют также некоторые сплавы серии 2хх (Al-Cu).

К ним относятся сплавы 201, 204 и 206, из которых отливают детали шасси, подвески и некоторые компоненты двигателя.

Литейные алюминиевые сплавы обеих серий – и 2хх, и 3хх – являются термически упрочняемыми сплавами.

Таблица 2 – Химический состав литейных алюминиевых сплавов

Деформируемые алюминиевые сплавы

См. также Алюминиевые сплавы в автомобиле

Алюминиевые сплавы для теплообменников

Такие алюминиевые сплавы, как 1200 и 3005 применяются в теплообменниках, которые включают радиатор, трубы испарителя и ребра.

Преимущества применения алюминия в таких изделиях состоит не только в том, что у алюминия очень высокая теплопроводность, но и в том, что у него значительно более высокое отношение прочность/плотность, чем у сплавов на основе меди, которые являются традиционными материалами для изготовления теплообменников.

Таблица 1 – Химический состав алюминиевых сплавов для теплообменников

Листовые алюминиевые сплавы

Листовыми алюминиевыми сплавами, которые применяют для  панелей кузова, являются нагартовываемые сплавы серии 5ххх (Al-Mg), такие, как сплавы 5182, 5454 и 5754, а также термически упрочняемые сплавы серии 6ххх (Al-Mg-Si), такие как, 6009, 6061 и 6111.

Таблица 2 – Химический состав листовых алюминиевых сплавов

Сплавы серии 5ххх являются термически не упрочняемыми, то есть их практически невозможно упрочнить термической обработкой.

Листы из этих сплавов поставляются в отожженном состоянии «О» и они получают деформационное упрочнение при выполнении операции штамповки из них листовых деталей.

Листы из сплавов серии 6ххх поставляются состоянии Т4, то есть в состоянии после закалки и естественного старения.

Затем они получают упрочненное состояние Т6 за счет искусственного старения, которое происходит при нагреве в печи отверждения краски в ходе операции окраски.

Сплавы серии 5ххх хорошо поддаются формовке путем пластического деформирования.

Однако, в ходе формовки листовых деталей из этих сплавов на их поверхности могут появляться следы пластической деформации растяжением (полосы Людера).

Поэтому эти сплавы не применяют для наружных панелей, но применяют для внутренних панелей и деталей каркаса кузова.

Листовые сплавы серии 6ххх не подвержены образованию полос Людера и поэтому их применяют как для внутренних и наружных панелей, так и для элементов каркаса кузова.

Алюминиевые сплавы для профилей

Сплавами для алюминиевых профилей — экструзионными алюминиевыми сплавами, которые применяются в конструкции автомобилей, являются:

  • сплавы серии 6ххх (Al-Mg-Si) 6005, 6061, 6063 и 6082;
  • сплавы серии 7ххх (Al-Zn-Mg): 7004, 7116, 7029 и 7129.

Профили из этих алюминиевых сплавов применяются для изготовления различных элементов каркаса кузова, усиления передних крыльев, опорной рамы двигателя, рамы сидений, балки бампера, детали рулевого управления.

Таблица 3 – Химический состав алюминиевых сплавов для профилей

Алюминиевые сплавы обеих серий – 6ххх и 7ххх – являются термически упрочняемыми путем нагрева под закалку (обработки на твердый раствор) с последующим естественным или искусственным старением.

Сплавы серии 7ххх являются более трудными для прессования, чем сплавы серии 6ххх, особенно в случае сложных полых профилей.

Они – сплавы серии 7ххх — кроме того, менее коррозионно стойкие и хуже свариваются.

Кузов: алюминиевый и стальной

Детали каркаса кузова автомобиля, такие как несущие элементы крыши, требуют многократной штамповки и сварки, когда их делают из стали.

Если применять алюминий, то можно применять только один цельный прессованный алюминиевый профиль, который подвергают специальной обработке, например, гидроформингу. Применение только одного прессованного профиля вместо штампованного и сварного дает возможность сокращения количества необходимого оборудования и стоимости сборочных работ.

Штамповка алюминия по сравнению со сталью

В общем случае, способность алюминиевых сплавов к пластическому деформированию – пластической формовке – составляет около двух третей от такой способности у стали.

Из-за более низкой способности к формовке сложные алюминиевые панели кузова могут потребовать несколько штамповочных операций или сборки из нескольких штампованных деталей.

Жидкая штамповка алюминия – Справочник металлиста

Жидкая штамповка алюминия

Механическая обработка металла является одним из важнейших производственных процессов. Почти каждый произведенный продукт содержит компоненты, которые требуют обработки, большой точности и чистоты поверхности.

Производственные помещения МТ-холдинг оснащены современным оборудованием, обладающим высокой скоростью и точностью. Выполнение множества разноплановых операций на наших станках, снижает время обработки металла в разы, обеспечивая максимальное качество продукции, не требующей дополнительной слесарной обработки. Это позволяет нам выполнять заказы на крупные партии в короткие сроки.

Классификация алюминиевых сплавов

Существуют два основных класса алюминиевых сплавов:

  • Деформируемые, которые изначально отливаются в виде слитков и затем перерабатываются в готовое изделие методом горячей или холодной деформации металла, в частности, прокаткой, экструзией (прессованием), плоской штамповкой или вытяжкой, а также объемной штамповкой для получения деталей сложной формы с заданным комплексом свойств.
  • Литейные, которые непосредственно отливаются с приданием конечной формы. Отливку можно производить в земляную форму, металлический кокиль (форму) либо отливать в металлическую форму под низким или высоким давлением. Литьё применяют при производстве деталей сложной формы. В литейных сплавах всегда содержится много кремния, который улучшает литейные свойства.

Литьё Прокатка Прессование (экструзия) Объёмная штамповка Резка Соединения Термообработка Холодная штамповка

Поверхностная обработка

Литьё

Алюминий можно перелить в бесконечное разнообразие форм. В частности, статуя Эроса на Пиккадилли (1893!) отлита из алюминия. Основные области применения литых деталей:

  • лёгкие компоненты для автомобилей, самолётов, кораблей, космических задач;
  • детали общего назначения, где требуется как минимальный вес, так и длительный ресурс, обеспеченный высокой коррозионной стойкостью;
  • архитектурное применение, где важен как минимальный вес, так и внешняя привлекательность металла и стойкость к климатическим воздействиями;
  • продукция хайтек для дома и офиса.

Основным процессом при литье деталей из алюминия является литьё металла под давлением в стальную или чугунную форму. Оборудование это дорогое, как и форма для отливки, и окупается только при массовом производстве.

Применяют также литьё под низким давлением. Как правило, деталь при этом имеет центральную симметрию. Основной продукт – колёсные диски. Обычное литьё в кокиль (стальную форму) без дополнительного давления (используется только вес самого жидкого металла). Это третий распространенный вид литья алюминия. Используют данный вид механической обработки для массовой продукции.

Прокатка

Алюминий можно прокатать в плиты, листы, ленту или фольгу тоньше человеческого волоса. Прокатка как способ механической обработки меняет свойства, делая литую структуру металла более пластичной.

При производстве плоского проката алюминиевый слиток сначала проходит горячую прокатку, а потом передаётся на стан холодной прокатки.

Изначально слиток металла имеет толщину до 600 мм. Его нагревают до 500 °С и пропускают несколько раз через валки стана горячей прокатки. Толщина при этом постепенно снижается до приблизительно 6 мм.

(Можно прокатку остановить раньше, если требуются плиты большей толщины). Алюминиевый прокат сворачивают в рулон и перевозят к станам холодной прокатки для дальнейшей механической или термической обработки.

Разные типы станов применяют в зависимости от вида проката, вплоть до фольги тоньше 40 мкм. В общем, вид продукции определяется сплавом, величиной деформации при прокатке и режимом термообработки. Для процесса холодной прокатки характерно использование высокоточного оборудования для механической обработки и очень продвинутых измерительных систем. Это дорогое удовольствие.

Плоский прокат подразделяется на плиты, ленту и фольгу. Если лента порезана на плоские мерные части, то это лист. Фольгу толщиной менее 0,2 мм используют, как правило, при производстве упаковки, в электротехнике, производстве теплоизолирующих материалов для строительства, а также при производстве печатных форм.

Лента и листы толщиной от 0,2 до 6 мм широко применяются в строительстве, в т.ч. при производстве сайдинга и для кровельных покрытий. Важная область применения – транспортное машиностроение: кузовные панели, обшивка самолётов, корпуса судов.

Плиты – продукция толщиной больше 10 мм. Находят применение в авиастроении, производстве военной техники, строительстве мостов и крупных зданий. Также заготовки из плит используют для последующей механической обработки в машиностроении.

Прессование (экструзия)

Профили из алюминиевых сплавов могут иметь самое сложное сечение и поверхность. Для прессования требуется нагрев заготовки до 450…500 градусов. Заготовка – цилиндрический слиток заданных размеров.

Заготовку продавливают через матрицу, которая формирует сечение полученной продукции. Обычное давление, приложенное к торцу слитка, составляет 500…700 МПа (эквивалентно давлению столба воды высотой 60 км).

Температуру металла на выходе тщательно контролируют с целью обеспечения требуемых свойств, высокого качества поверхности и производительности.

Основное применение профилей – строительство, в частности для производства оконных и дверных систем, входных групп, строительных комплектов повышенной заводской готовности, креплений крыш, маркиз, гардин. Профили из металла широко используются в производстве автомобилей, самолетов и судов.

Если обрабатывается алюминиевый сплав, предназначенный для упрочнения посредством термообработки, то после экструзии предусмотрена операция старения.

Готовые профили подвергают механической правке посредством растяжения, и режут на отрезки заданной длины.

Объёмная штамповка

Ответственные и высоконагруженные части самолетов, а также двигателей внутреннего сгорания изготавливают с применением штамповки алюминиевых сплавов.

Резка

Существуют три основных метода резки продукции из алюминия: плазменная резка, резка на ножницах, резка пилой.

Плазменная резка металла — высокоэффективная, скоростная и практически универсальная, особенно для производства сложных резов. Однако, рез может потребовать дополнительной обработки для удаления загрязнений и грата.

Обычно плазму используют для механической резки плоского проката. Она не применима для резки профилей сложного сечения или пустотелых.

Алюминиевые отливки

Жидкая штамповка алюминия

Алюминиевые отливки

В нашей компании можно заказать производство корпусных и фасонных деталей из алюмииневых сплавов. Срок изготовления от 7 до 30 дней в зависимости от сложности заказа. Производство осуществляется либо из нашего сырья, либо из сырья заказчика.

Компания «БВБ-Альянс» имеет большой опыт в производстве и поставках алюминиевого литья.

Вся продукция сертифицирована. Производство алюминиевые отливок на нашем предприятии осуществляется согласно установленным стандартам качества на оборудовании высоких производственных мощностей и под строгим контролем.

У нас вы можете оформить заявку на производство алюминиевых отливок различных форм и типоразмеров. Сделать заявку на приобретение продукции, уточнить актуальную стоимость и условия покупки вы можете по городским телефонам офисов продаж в Вашем городе:

  • Москва +7(499)399-35-62 (61)
  • Екатеринбург +7(343)288-77-15
  • Тюмень +7(3452)57-81-53
  • Казань +7(843)202-35-49
  • Новосибирск +7(383)383-23-21
  • Сургут +7(3462)98-02-91
  • Владивосток +7(423)249-26-51

Для уточнения деталей заказа, сроков и проверочной стоимости, пожалуйста, наберите телефон бесплатной линии 8 (800)-555-91-54.

Также вы можете отправить заявку на почту info@bvb-alyans.ru.

Алюминиевые отливки – один из востребованных видов продукции, производимой посредством кокильного литья или литья под давлением.

Характеристики

Уникальные свойства алюминиевых сплавов позволяют отливать детали больших типоформ без существенных деформаций. Отливки из алюминия отличаются прочностью и вязкостью материала, что позволяет использовать их несколько раз.

Алюминий обладает хорошей электро- и теплопроводимостью, не допускает окисления поверхности, при этом обладает небольшой массой.

Применение

Отливки из алюминия применяют как в качестве полуфабриката, так и как готовые детали в приборо- и машиностроении, на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, судо- и автомобилестроении и др.

Способы производства

Существуют три основных способа производства отливок из алюминия – литье под давлением, литье в кокиль и жидкая штамповка.

Технология производства

Литье алюминия под давлением осуществляется на специальном оборудовании с использованием поршневых машин и пресс-форм.

Технологически процесс отливки происходит следующим образом: расплавленный металл подается в специальную разъемную пресс-форму под давлением до нескольких сот атмосфер (при помощи сжатого воздуха или поршня). Поршневая машина оснащена прессовочной камерой (холодного или горячего прессования).

При прессовании под давлением горячим методом, камера находится непосредственно внутри тигля с расплавом, холодная камера располагается отдельно и может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Холодная прессовочная камера с горизонтальной загрузкой оснащена разъемной пресс-формой, части которой крепятся к различным конструктивным элементом машины.

Преимущества

Литье алюминия под давлением обеспечивает максимально точное соответствие по размерам отливки и готовой детали.

Качество исполнения отливки (шероховатость, отсутствие следов окалины или сколов) не требует дальнейшей обработки детали (шлифовки или полировки).

Литье алюминия под давлением подразумевает изготовление большого количества отливок за один рабочий цикл.

Экологичность процесса обеспечивается отсутствием необходимости использовать формовочные смеси в ходе процесса.

Литье алюминия в кокиль

Литье алюминия в кокиль осуществляется при помощи многоразовой отливочной формы – кокиля.

Кокили бывают разъемные (с различной геометрией разъема) и сплошные (вытряхные). При помощи кокильного литья получают отливки малых и средних размеров разной конфигурации и использовании сплавов.

Преимущества метода

При литье в кокиль, одну и ту же форму можно использовать многократно, что повышает производительность труда.

Точность отливки варьируется от 5 до 9 класса, при шероховатости от 4 до 6 класса. Точность и гладкость исполнения достигает припуска до 2 мм. Это позволяет существенно экономить исходное сырье.

Отливки, полученные при литье в кокиль, отличаются высокой механической прочностью. Сам процесс вполне экологичен.

Жидкая штамповка алюминия

Жидкая штамповка алюминия осуществляется под давлением и объединяет в себе достоинства таких способов обработки металла как литье под давлением, так и горячую штамповку.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.