高精度冷拔厚壁6061鋁管的加工原理

 Cr12Cr12MoVCr5Mo1V冷作模具鋼或T7A T8A 等碳素工具鋼。冷拔?^程中，雖然6061鋁管毛坯經(jīng)過(guò)磷化、皂化處理，一定程度上減小了拔制時(shí)的摩擦力，但模具仍要承受很大的擠壓力和摩擦力。因此，不僅要求冷拔模具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、硬度和耐磨性能，還要具有較長(zhǎng)的使用壽命。合金工具鋼Cr12具有耐磨性高、淬火變形小和淬透性高等特點(diǎn)，多年的實(shí)踐表明，大截面模具制造材料推薦使用Cr12為消除材料內(nèi)部缺陷和提高其組織致密性，模具鋼棒材首先應(yīng)經(jīng)過(guò)合理鍛造。譬如Cr12冷作摸具鋼屬萊氏體鋼，碳含量高，鋼中含有大量合金碳化物，經(jīng)軋鋼廠軋制后，碳化物即成帶狀分布，且軋制后的型材直徑越大，碳化物越粗，帶狀分布越嚴(yán)重。模具制造過(guò)程中，鍛造工序?qū)Ω纳茙罱M織起決定性作用。對(duì)軋制原材料進(jìn)行改鍛，不僅可以得到所需形狀尺寸、節(jié)約鋼材，還能提高金屬組織致密性，將氣孔和疏松壓實(shí)，焊合發(fā)裂部位，形成合理的纖維組織走向。

  同時(shí)，還能擊碎共晶碳化物，提高6061鋁管強(qiáng)度、塑性、韌性，尤其是橫向性能大幅度提高。生產(chǎn)實(shí)踐表明，Cr12材料制成的內(nèi)模的失效形式主要有局部崩裂、表面劃傷及過(guò)度磨損尺寸超差等，其中局部崩裂的主要原因是鍛造質(zhì)量缺陷。對(duì)Cr12型模具鋼材料進(jìn)行改鍛可大幅提高模具使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。Cr12鋼宜采用多向鐓拔法，總鐓拔次數(shù)應(yīng)在68次，總鍛造比不少于15模具鍛造、粗加工后經(jīng)熱處理再精磨到最終尺寸，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求的硬度、尺寸精度及粗糙度即可，表面硬度應(yīng)不小于56HRC3內(nèi)模形狀幾何參數(shù)的選取 內(nèi)模組件主要由內(nèi)模、固定螺釘和拉桿組成，如圖2所示。內(nèi)模的主要幾何參數(shù)有定徑帶長(zhǎng)度、入口錐角α、定徑帶直徑、出口錐角、內(nèi)模長(zhǎng)度及內(nèi)孔直徑等。定徑帶的作用是使成品管內(nèi)徑達(dá)到預(yù)定尺寸要求，一般取2530mm太長(zhǎng)會(huì)影響被加工管材的內(nèi)孔尺寸穩(wěn)定性，還會(huì)增加摩擦面積，從而增加拔制時(shí)的拉拔力、加大機(jī)器動(dòng)力損耗。入口錐角α的作用是導(dǎo)入和擴(kuò)張管坯內(nèi)孔，此處受力情況最惡劣，會(huì)影響拉拔力，錐角在713°時(shí)，拔制應(yīng)力最小。生產(chǎn)實(shí)踐表明，液壓冷拔機(jī)組的入口錐角6°較為適宜。管坯內(nèi)孔經(jīng)過(guò)拔制脫離模具定徑帶后，受材料彈性變形、熱膨脹等影響會(huì)略有收縮。定徑帶直徑應(yīng)大于成品管內(nèi)徑，具體尺寸可根據(jù)管坯試拔后的成品管尺寸加以修正并最終確定。出口錐角的作用是保護(hù)模具定徑帶，建議采用45°倒角或者45mm圓角。?饒Ｕ?體長(zhǎng)度與定徑帶直徑的比值一般在1.5以下。定徑帶直徑小于28mm內(nèi)模，可以設(shè)計(jì)成尾部帶有與拉桿直接連接的外螺紋結(jié)構(gòu)，如圖2所示。定徑帶直徑較大的空心內(nèi)模內(nèi)孔尺寸，滿足模具強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡可能取大些，原因是管坯機(jī)械性能不均、潤(rùn)滑質(zhì)量不良的情況下，拉桿和管坯在拔制過(guò)程中會(huì)發(fā)生抖動(dòng)甚至劇烈跳動(dòng)，容易導(dǎo)致拉桿與固定螺釘連接被破壞。

 
 另一種是冷拔加工多次才能成為成品的6061鋁管。冷拔加工一次即為成品的6061鋁管生產(chǎn)工藝流程為：1加工6061鋁管工藝端頭→2酸洗除銹除油污等→3磷化表面、清洗→4皂化表面→5晾干表面→6冷拔→7制品檢驗(yàn)。冷拔加工多次才能成為成品的6061鋁管生產(chǎn)工藝流程為：1加工6061鋁管工藝端頭→2酸洗除銹除油污等→3磷化表面、清洗→4皂化表面→5晾干表面→6冷拔→7制品檢驗(yàn)→86061鋁管退火或回火處理去除材料塑性變形應(yīng)力→2酸洗除銹除油污等→3磷化表面、清洗→4皂化表面→5晾干表面→6冷拔→7制品檢驗(yàn)。如此循環(huán)直至合格為止。1.2加工原理 高精度冷拔厚壁6061鋁管的加工原理是通過(guò)內(nèi)、外模具限制材料的變形拉拔減小壁厚，高精度冷拔厚壁6061鋁管的加工原理 1高精度冷拔厚壁6061鋁管的工藝流程與加工原理 1.1工藝流程 高精度冷拔厚壁6061鋁管有2種：一種是冷拔加工一次即為成品的6061鋁管。達(dá)到高精度缸筒管的幾何尺寸要求。冷拔后的6061鋁管內(nèi)外表面粗糙度介于Ra0.81.6μm之間。模具正常使用情況下，冷拔后內(nèi)徑100mm27SiMn6061鋁管，如果以內(nèi)模外徑尺寸為基本尺寸，其內(nèi)徑偏差在-0.18mm+0.03mm范圍內(nèi)，與普通機(jī)械加工方式相比，內(nèi)孔的切削余量大大減少，方便內(nèi)孔采用精鏜、滾壓等工藝進(jìn)行后續(xù)加工，并且由于冷拔后6061鋁管壁厚減小，導(dǎo)致6061鋁管長(zhǎng)度比冷拔前毛坯狀態(tài)的長(zhǎng)度有不同程度延長(zhǎng)，提高材料的利用率。同時(shí)，由于材料的塑性變形，強(qiáng)度也得到提高。目前，國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的液壓高精度冷拔機(jī)組額定拔制力在100015000kN之間。6061鋁管冷拔加工示意圖見(jiàn)圖12模具材料的選擇及加工工藝 冷拔模具材料一般選用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，