镁挤压工艺流程培训课件.ppt

1、镁挤压工艺流程培训镁挤压工艺流程培训挤压前坯料的加热 1.1 加热温度 镁具有密排六方晶格，室温下只有基面0 0 0 1产生滑移，因此镁及镁合金在常温下进行塑性成形很难；加热至200以上时，第一类角锥面1 0 1 1产生滑移，塑性得到较大的提高；225以上时第二类角锥面 1 0 1 2也可能产生滑移，塑性进一步提高。因此镁合金宜在200以上成形。镁合金的熔化温度和合金中有第二相析出时温度。于是可以得到挤压温度范围在这两个温度范围内，但这只是一个粗略的温度范围。为了比较准确的确定该种镁合金的挤压温度范围，需要对这种镁合金的塑性图和变形抗力图以及再结晶图加以分析研究。从镁合金的塑性图可以得到在某个

2、温度范围内其塑性最高。于是坯料的加热温度范围可以选择在这个温度范围之内。Mg-Al-Zn 合金状态图是确定镁合金挤压温度的首要依据。AZ31 的熔化温度是603 1.2 加热设备及方法：加热设备及方法：镁合金毛坯通常是在电炉中镁合金毛坯通常是在电炉中加热，最好带有空气强制循环加热，最好带有空气强制循环的装置，以保持炉温均匀。炉的装置，以保持炉温均匀。炉内温差不应超过内温差不应超过10。炉温。炉温用热电偶测量；热电偶装在距用热电偶测量；热电偶装在距坯料坯料100150 毫米处。炉子安毫米处。炉子安装的自动调节炉温的仪器应能装的自动调节炉温的仪器应能保证温度的测量精确度在保证温度的测量精确度在8之

3、内。之内。坯料清除掉油渍、镁屑、毛坯料清除掉油渍、镁屑、毛刺及其它脏物。在加热镁合刺及其它脏物。在加热镁合金时，必须严格地做到在炉金时，必须严格地做到在炉中没有钢料，而且不使镁合中没有钢料，而且不使镁合金与加热元件接触，使其相金与加热元件接触，使其相隔一定的距离。而且经常加隔一定的距离。而且经常加热镁合金的电炉，其电阻丝热镁合金的电炉，其电阻丝旁最好装有保护板，以免过旁最好装有保护板，以免过热和引起燃烧。热和引起燃烧。坯料应均匀地放置在炉底坯料应均匀地放置在炉底上，保持一定的间隔。装上，保持一定的间隔。装炉前，应将炉子预热到规炉前，应将炉子预热到规定的温度。因为镁合金的定的温度。因为镁合金的导

4、热率高，这样可缩短加导热率高，这样可缩短加热时间，避免晶粒长大。热时间，避免晶粒长大。如果炉子刚刚在更高的温度下如果炉子刚刚在更高的温度下加热过坯料，则应先冷却炉子，加热过坯料，则应先冷却炉子，使低于规定的温度使低于规定的温度50100，然后再升高到该种合金所规定然后再升高到该种合金所规定的温度，保持的温度，保持2030 分钟后，分钟后，再装入坯料。加热时间应从坯再装入坯料。加热时间应从坯料入炉后炉子温度升高到规定料入炉后炉子温度升高到规定温度时算起。温度时算起。1.3 加热速度及时间 镁合金的导热性良好，故任何尺寸镁合金的导热性良好，故任何尺寸的镁合金毛坯，都可以直接高温装的镁合金毛坯，都可

5、以直接高温装炉，但是镁合金中的原子扩散速度炉，但是镁合金中的原子扩散速度慢，强化相的溶解需要较长时间。慢，强化相的溶解需要较长时间。为了获得均匀组织，保证在良好塑为了获得均匀组织，保证在良好塑性状态下挤压，因此实际所采用的性状态下挤压，因此实际所采用的加热时间还是较长的。加热时间还是较长的。如果挤压过程被迫中断的时间不超过如果挤压过程被迫中断的时间不超过2 小时，毛坯可以留在炉内，但应降低小时，毛坯可以留在炉内，但应降低炉温炉温(约约120)。当继续挤压时，毛坯。当继续挤压时，毛坯应重新加热到挤压温度上限，这时的应重新加热到挤压温度上限，这时的加热时间的计算，是按炉温达到规定加热时间的计算，是

6、按炉温达到规定的温度时算起，每毫米的温度时算起，每毫米(直径或厚度直径或厚度)所所需的加热时间为上述计算时间的一半。需的加热时间为上述计算时间的一半。若挤压过程中断超过若挤压过程中断超过2 小时，则需将小时，则需将毛坯从炉内取出，置于静止空气中冷毛坯从炉内取出，置于静止空气中冷却，以后再重新加热挤压。却，以后再重新加热挤压。2.模具预热与润滑剂的选用 2.1 模具预热：镁合金变形温度范围狭窄，导热性良镁合金变形温度范围狭窄，导热性良好，遇到冷模会产生急冷而产生裂纹。好，遇到冷模会产生急冷而产生裂纹。所以挤压前要对模具进行预热，其作所以挤压前要对模具进行预热，其作用是，减小模具与毛坯接触时的温差

7、，用是，减小模具与毛坯接触时的温差，使挤压毛坯放入模具时毛坯降温不致使挤压毛坯放入模具时毛坯降温不致过大而使塑性降低，变形抗力增加；过大而使塑性降低，变形抗力增加；同时可避免毛坯表面和中心层温差过同时可避免毛坯表面和中心层温差过大，使变形不均匀性增加，以至造成大，使变形不均匀性增加，以至造成挤压件和模具的损坏。挤压件和模具的损坏。由于坯料与模具接触面积大，由于坯料与模具接触面积大，接触时间长，模具必须加热到接触时间长，模具必须加热到比坯料稍低的温度，故模具预比坯料稍低的温度，故模具预热温度范围为热温度范围为260300。模模具预热的方法有在模具上安装具预热的方法有在模具上安装专门的电阻预热器，

8、或者用喷专门的电阻预热器，或者用喷灯直接喷射加热。灯直接喷射加热。2.2 润滑剂的选用 为了减轻坯料与挤压筒及凹模工作为了减轻坯料与挤压筒及凹模工作带之间的摩擦，防止粘模，降低摩带之间的摩擦，防止粘模，降低摩擦力，以利于金属流动，必须使用擦力，以利于金属流动，必须使用润滑剂进行润滑。润滑剂还可以起润滑剂进行润滑。润滑剂还可以起到隔热作用，从而提高模具寿命。到隔热作用，从而提高模具寿命。生产中常使用的润滑剂石墨水剂和生产中常使用的润滑剂石墨水剂和玻璃润滑剂。玻璃润滑剂。(1)石墨水剂石墨水剂 将石墨水剂润滑将石墨水剂润滑剂均匀地涂在挤压筒内壁，剂均匀地涂在挤压筒内壁，在加热的状态下，水份蒸发，在

9、加热的状态下，水份蒸发，在挤压筒内壁形成一层致密在挤压筒内壁形成一层致密石墨薄膜，从而起到润滑效石墨薄膜，从而起到润滑效果。果。(2)玻璃润滑剂玻璃润滑剂 玻璃润滑剂的优点：玻璃润滑剂的优点：1)绝热性好，从而使模具寿命提高绝热性好，从而使模具寿命提高及防止毛坯迅速冷却。及防止毛坯迅速冷却。2)可提高挤压比。可提高挤压比。3)不会产生增碳现象。不会产生增碳现象。4)挤压件表面可保持清洁。挤压件表面可保持清洁。3.2 挤压速度 挤压速度对变形抗力及塑性的影响挤压速度对变形抗力及塑性的影响决定于切应变决定于切应变(或硬化或硬化)与软化过程与软化过程(恢复与再结晶恢复与再结晶)之间的相互关系。之间的

10、相互关系。当变形速度较高时，因变形引起的当变形速度较高时，因变形引起的热效应，会使挤压毛坯的温度升高，热效应，会使挤压毛坯的温度升高，从而流动应力明显降低；从而流动应力明显降低；当变形速度再增高时，虽然毛坯的当变形速度再增高时，虽然毛坯的升温很明显，但是由于变形过程中升温很明显，但是由于变形过程中金属的加工硬化速度比再结晶过程金属的加工硬化速度比再结晶过程中的软化速度快，坯料的流动应力中的软化速度快，坯料的流动应力会明显增大。因此挤压过程中必须会明显增大。因此挤压过程中必须认真控制挤压速度。认真控制挤压速度。挤压速度对变形热效应，变形均匀性，挤压速度对变形热效应，变形均匀性，再结晶和固溶过程，

11、制品力学性能及再结晶和固溶过程，制品力学性能及制品表面质量均有重要影响。挤压速制品表面质量均有重要影响。挤压速度过快，制品表面会出现麻点、裂纹度过快，制品表面会出现麻点、裂纹等倾向；同时，增加了金属变形的不等倾向；同时，增加了金属变形的不均匀性。注意到有些镁合金如均匀性。注意到有些镁合金如AZ31 镁镁合金对对挤压速度特别敏感，因此成合金对对挤压速度特别敏感，因此成形应以较低的挤压速度进行挤压。形应以较低的挤压速度进行挤压。模具设计由于模具截面大小不同由于模具截面大小不同,所以会导致镁料通过所以会导致镁料通过模具各处横截面的流量与流速不尽相同模具各处横截面的流量与流速不尽相同.铝铝料受到相同的

12、压挤力的情况下料受到相同的压挤力的情况下,镁料会出现镁料会出现大部分流向面积较大的截面大部分流向面积较大的截面,而截面积较小而截面积较小的的FIN部经过的镁料就会较少部经过的镁料就会较少,容易出现缺容易出现缺料现象料现象.并且截面积大的部分并且截面积大的部分,流速也会比截流速也会比截面积小的地方快面积小的地方快.使得同时进料使得同时进料,但不能同时但不能同时出料出料.所以在设计时所以在设计时,应当考虑如何解决流量应当考虑如何解决流量与流速不等的问题与流速不等的问题.模具模拟示意图成型部分 中模主要起到成型的中模主要起到成型的作用将前模导流后作用将前模导流后的镁料进行精细排挤，的镁料进行精细排挤

13、，由于中模的加工精度由于中模的加工精度高，所以这是保证挤高，所以这是保证挤型尺寸精度的重要环型尺寸精度的重要环节所以中模的加工节所以中模的加工精度将直接关系到产精度将直接关系到产品的质量品的质量模具结构挤出的镁料在后模主要冷却并加强挤出的镁料在后模主要冷却并加强其硬度镁料刚挤出来时，硬度较其硬度镁料刚挤出来时，硬度较小，经过冷却后其硬度会加强，然小，经过冷却后其硬度会加强，然后用拉伸机对镁料进行拉伸定型，后用拉伸机对镁料进行拉伸定型，使其内部金属微粒重新结晶使其内部金属微粒重新结晶.最后最后放入时效炉进行加温处理放入时效炉进行加温处理,以进一以进一步提高镁料的强度步提高镁料的强度.镁挤加工工序

14、 镁棒截断镁棒截断 镁棒加热（镁棒加热（）棒温检验棒温检验挤压成型拉直制程检验挤压成型拉直制程检验 报废剪断冷却时效处理剪断冷却时效处理成品检验包装入库成品检验包装入库 报废报废铝锌牺牲阳极生产工艺流程铝锌牺牲阳极生产工艺流程操作流程：准备工作操作流程：准备工作检检查启炉查启炉熔料熔料安放铁安放铁芯芯浇铸浇铸启模修整启模修整自自检检提交检验提交检验移交入库移交入库工艺流程：温度设置工艺流程：温度设置下料下料下合金下合金搅拌搅拌检测溶液成份检测溶液成份稳定溶稳定溶液温度液温度整修产品整修产品生产前准备工作生产前准备工作：进入生产车间前必须穿戴好劳进入生产车间前必须穿戴好劳保防护用品保防护用品 接

15、到生产计划通知书后，按计接到生产计划通知书后，按计划要求领取模具、铁芯、原辅划要求领取模具、铁芯、原辅材料，经核实与计划相符后：材料，经核实与计划相符后：1修磨、清理检查模具：使修磨、清理检查模具：使其光滑洁净无缺陷、无杂物其光滑洁净无缺陷、无杂物符合生产需求，完成后放置符合生产需求，完成后放置在熔化炉口周围进行加温预在熔化炉口周围进行加温预热（约热（约1小时左右）；小时左右）；2.模具摆放：加热完成模具摆放：加热完成后的模具要按指定位置后的模具要按指定位置合理摆放，要做到模具合理摆放，要做到模具与地面成水平状态，不与地面成水平状态，不允许模具有倾斜现象。允许模具有倾斜现象。3检查铁芯规格尺寸

16、与检查铁芯规格尺寸与图纸和客户要求是否一致图纸和客户要求是否一致（用米尺和卡尺测量），（用米尺和卡尺测量），对不规则和有缺陷的铁芯对不规则和有缺陷的铁芯如果发现要停止使用。如果发现要停止使用。二、开炉：开炉：1.开炉前检查燃料器，熔开炉前检查燃料器，熔炼炉、坩埚是否有异常或炼炉、坩埚是否有异常或损坏，炉内是否有异物，损坏，炉内是否有异物，确认正常后方可点火；确认正常后方可点火；2.下坩埚下坩埚:坩埚在下炉前坩埚在下炉前必须进行一个小时的烘烤，必须进行一个小时的烘烤，吊装坩埚时要精心操作，吊装坩埚时要精心操作，要做到使之平衡稳妥，并要做到使之平衡稳妥，并掌握好其在炉内的高度，掌握好其在炉内的高度

17、，应与炉盖保持应与炉盖保持10cm左右左右的间隙，盖好炉盖；的间隙，盖好炉盖；3.风气调整风气调整:根据煤气的根据煤气的产生量及时调整二次风，产生量及时调整二次风，风量大小以明火高出炉口风量大小以明火高出炉口10-30 cm为宜，工作完为宜，工作完成应关闭风气开关；成应关闭风气开关；4.清理清理:如果发现进气不如果发现进气不畅，及时检查、清理燃烧畅，及时检查、清理燃烧器、阀门及管道。器、阀门及管道。三、熔料熔料 1.初次使用的新坩埚，应先初次使用的新坩埚，应先将其锅体烧至暗红色时检查将其锅体烧至暗红色时检查锅体是否完好无损，确认合锅体是否完好无损，确认合格后方可开始下料，多次使格后方可开始下料

18、，多次使用的坩埚则在用完上一锅料用的坩埚则在用完上一锅料后再经过清理、检查后方可后再经过清理、检查后方可直接下料；直接下料；2.下料：下料：原料在下锅前原料在下锅前应放在炉盖及周围预热，应放在炉盖及周围预热，原料下锅时用加料钳子夹原料下锅时用加料钳子夹牢一头轻轻垂直放入锅内，牢一头轻轻垂直放入锅内，杜绝出现搭桥现象，并防杜绝出现搭桥现象，并防砸坏坩埚和造成熔料喷炉；砸坏坩埚和造成熔料喷炉；3.下合金：下合金：在原料熔化至浇在原料熔化至浇铸温度时（约铸温度时（约730摄氏度）摄氏度）填加合金料，原料较多的如填加合金料，原料较多的如锌、镁等可用料钳夹住直接锌、镁等可用料钳夹住直接放在锅内搅匀，量小

19、且贵重放在锅内搅匀，量小且贵重的合金应用小坩埚舀出溶液的合金应用小坩埚舀出溶液在小坩埚内熔化，然后均匀在小坩埚内熔化，然后均匀掺入大坩埚炉内；掺入大坩埚炉内；4.搅拌：搅拌：熔化掺完合金熔化掺完合金料后应及时用石墨棒进行料后应及时用石墨棒进行搅拌，至少达到搅拌，至少达到4次以上次以上搅拌（每次约搅拌（每次约35分钟左分钟左右）；右）；5.取样化验：搅拌均取样化验：搅拌均匀后取样检验，如果检匀后取样检验，如果检验合格则进入下一道工验合格则进入下一道工序。序。四、安放铁芯安放铁芯：1预热：铁芯在使用前预热：铁芯在使用前应先放在熔炉盖周围进行应先放在熔炉盖周围进行加温预热；加温预热；2安放：铁芯安放

20、要安放：铁芯安放要正并且牢固，两端探出正并且牢固，两端探出模具部分的长度要均匀模具部分的长度要均匀一致并与模具呈垂直水一致并与模具呈垂直水平状态。平状态。五、浇铸：浇铸：1在浇铸过程中由于受在浇铸过程中由于受热等原因，要注意仔细观热等原因，要注意仔细观察铁芯变化，如发现有移察铁芯变化，如发现有移位或改变形态时要及时校位或改变形态时要及时校正，确保产品质量符合要正，确保产品质量符合要求；求；2浇铸工在浇铸过程中浇铸工在浇铸过程中一定要做到精力集中、动一定要做到精力集中、动作规范、保障安全、平作规范、保障安全、平稳缓慢，并对帽口处要进稳缓慢，并对帽口处要进行连续的不间断的补实直行连续的不间断的补实

21、直至符合质量要求标准；至符合质量要求标准；3浇铸完成后打开压盖及时浇铸完成后打开压盖及时用铝熔液补实帽口，再用木用铝熔液补实帽口，再用木板及时处理平整并用铁锤砸板及时处理平整并用铁锤砸实帽口处，对帽口周围出现实帽口处，对帽口周围出现的砂眼、缺损、气孔等影响的砂眼、缺损、气孔等影响产品质量的问题要及时进行产品质量的问题要及时进行修补完整，待冷却后起模。修补完整，待冷却后起模。六、起模修整、自检：起模修整、自检：浇铸帽口问题处理完成后，待浇铸帽口问题处理完成后，待到稍有冷却收缩后开始起模，到稍有冷却收缩后开始起模，1-80KG的阳极用人工起模，的阳极用人工起模，80KG以上的用行车起模，阳以上的用

22、行车起模，阳极起出后称重量尺寸、检查铁极起出后称重量尺寸、检查铁芯和外表是否符合质量标准，芯和外表是否符合质量标准，如有异常要及时进行修整：如有异常要及时进行修整：行车要专人专开，所吊物品离行车要专人专开，所吊物品离地高度不能超过地高度不能超过50 cm，开动，开动时人员不能站立行走在行车正时人员不能站立行走在行车正下方，要站立或行走在离行车下方，要站立或行走在离行车垂直距离垂直距离2米之外，并注意时米之外，并注意时刻观察行车的运行状况，发现刻观察行车的运行状况，发现异常及时停车检查处理，要定异常及时停车检查处理，要定期检查易行车损件如钢丝绳、期检查易行车损件如钢丝绳、钢丝卡子、吊钩、滚筒等要

23、定钢丝卡子、吊钩、滚筒等要定期进行检查维修或更换；期进行检查维修或更换；整修：整修：起模后检查铁芯尺起模后检查铁芯尺寸是否和图纸要求一致，检寸是否和图纸要求一致，检查阳极表面是否有冷隔断裂，查阳极表面是否有冷隔断裂，氧化渣等，并测量阳极尺寸氧化渣等，并测量阳极尺寸和重量，不符合要求的要及和重量，不符合要求的要及时处理修复或调整模具，如时处理修复或调整模具，如有飞边毛刺应及时修整；有飞边毛刺应及时修整；以上工作完成后依据以上工作完成后依据客户要求对产品进行客户要求对产品进行打印编号，要求编号打印编号，要求编号字迹时完整、清晰。字迹时完整、清晰。七、提交检验：七、提交检验：1自检完成后将产品按指定位自检完成后将产品按指定位置摆放整齐提交给检验员进一置摆放整齐提交给检验员进一步检验；步检验；2经检验员检验合格后，统计数经检验员检验合格后，统计数量、填写报表及生产进度表后量、填写报表及生产进度表后组织流转入打磨车间进一步修组织流转入打磨车间进一步修整；整；八、移交入库八、移交入库 1产成品入库或移交给打磨工产成品入库或移交给打磨工序时要与验收人员点清数量，序时要与验收人员点清数量，双方经办人在车间流程表上签双方经办人在车间流程表上签字认可。字认可。2下班前清理好生产工作现场下班前清理好生产工作现场 3严格交接班制度，交接不好严格交接班制度，交接不好不准下班。不准下班。