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鋁合金材料加工變形控制對策論文
摘要:隨著現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)快速發(fā)展,鋁合金材料在工業(yè)制造中得到了廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)的材料加工的技術(shù)仍有待提高。在對鋁合金材料進行加工時,應(yīng)該加強其加工變形控制;诖,本文對鋁合金材料加工變形的主要影響因素與特點進行了分析,進一步提高鋁合金材料加工效果。
關(guān)鍵詞:加工變形;鋁合金材料;熱處理;控制對策
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,人們對原材料的質(zhì)量要求更高,這使得專業(yè)人員不斷追求對原材料性能的優(yōu)化。因為鋁合金材料耐腐蝕性高,具有良好的導熱性能,因此被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)中,并作為建筑行業(yè)與生活設(shè)備加工領(lǐng)域常見的材料之一。隨著鋁合金材料在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,關(guān)于鋁合金材料的研究不斷增加,有研究表明[1],鋁合金材料在高溫與高熱環(huán)境下具有較好的適應(yīng)性。但從實際情況來看,該材料在加工過程中容易出現(xiàn)材料變形情況。在加工過程中,由于不能對鋁合金材料內(nèi)部應(yīng)力值活動時的內(nèi)部進一步觀察,難以在短時間內(nèi)解除采取措施處理,清除鋁合金材料后,內(nèi)應(yīng)力值發(fā)生變化,造成鋁合金材料變形。
1鋁合金材料加工變形的主要影響因素與特點
1.1鋁合金材料加工變形的影響因素
影響鋁合金材料加工變形的因素主要有機床、夾具、刀具、切削參數(shù)等因素,還包括溫度、通風條件等因素。其中,機床的定位精度會對剛度造成影響。工件裝夾時,若工件夾緊點選擇錯誤,導致夾緊力難以作用于支撐上;若工件與夾具的接觸面積過小,則會影響零件的剛度,若部分零件本身剛度較低,在裝夾施力的情況下就容易出現(xiàn)變形。刀具對鋁合金加工變形也會造成影響,主要表現(xiàn)為刀具的剛性、耐用度、材料等。在所有影響因素中,切削參數(shù)的影響最為明顯,在高速切削加工情況下,多數(shù)切削熱被帶走。工件的熱變形進一步減少,且當切削參數(shù)不合理時,正在進行加工的零件容易產(chǎn)生震動,降低了加工精度,最終導致加工變形。鋁合金材料加工變形的原因主要包括:第一,擠壓速度與溫度不合理。在較長的時間內(nèi),由于科學技術(shù)的限制,鋁合金材料加工一般采用傳統(tǒng)的加工方法,這會影響加工人員對材料加工溫度的把握。第二,在加工過程中,鋁合金材料選擇位置不合理。在氣流不足的情況下,容易造成部件冷卻速度過慢,進而影響空氣循環(huán),最終造成板材擠壓變形。第三,模具設(shè)計存在缺陷。在擠壓過程中,受各種因素的影響,鋁合金材料加工過程中容易出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象,致使表面出現(xiàn)波紋。
1.2鋁合金材料加工變形的特點
將鋁合金材料應(yīng)用于零件加工中,在擠壓加工后,中鋁型材可以生產(chǎn)棒、管等。在利用簡單的鋁合金型材的基礎(chǔ)上,可進一步生產(chǎn)出形狀復雜的管材與型材。這些形狀復雜的管材與型材可在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮著積極的作用。
2鋁合金材料加工變形控制對策
2.1選擇先進的加工技術(shù)
先進的加工技術(shù),能夠?qū)α慵庸み^程中的切削力、切削熱較為嚴格的控制,可以減少鋁合金材料加工變形的情況,減少對零件加工質(zhì)量的影響。因此,在對鋁合金材料進行加工時,應(yīng)該選擇先進的加工技術(shù),例如電流變技術(shù)、高速切削技術(shù)、激光加工技術(shù)等,進一步縫子鋁合金材料加工變形問題。有研究表明,在電場作用下,電流變液體能夠在特定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變化,可以設(shè)計轉(zhuǎn)速,能夠研制可以無極調(diào)節(jié)動力的傳遞原件。在鋁合金材料加工過程中使用電流變液體,能夠在不加電場時確定加工位置,在電場的作用下,產(chǎn)生電流變效應(yīng),可減少鋁合金材料零件加工的變形情況。激光加工技術(shù)不接觸加工工件,不會對工件造成任何污染,不易受電磁干擾,對任何材料都可進行切割,加工精度較高,且切割面無毛刺。在鋁合金材料加工過程中應(yīng)用激光加工技術(shù),可以減小夾緊力,降低發(fā)生冷變形的可能性。
2.2使用合理的切削刀具
鋁合金材料的硬度較低,若在切割中切割力較大,則會對切割的工作效率產(chǎn)生不良的影響。但落在切割過程中減小切割力,則會影響鋁合金材料的結(jié)構(gòu),致使材料成形達不到加工要求。由于鋁合金材料在切割過程中會產(chǎn)生熱量,若運用不當,出現(xiàn)加工變形的概率較高。因此,必須保證鋁合金材料的性能。在使用切削刀的過程中。應(yīng)確定最佳的切削角度,減少其中過程產(chǎn)生的熱量,降低材料加工變形的可能性。而且切削鋁合金材料產(chǎn)生的熱量會提高切割刀具的耐用度,使切削刀具的使用壽命更長。因此,在加工一般材料零件時,高速刀具的前角一般選擇在6°至30°范圍內(nèi),硬質(zhì)合金刀具的前角一般在5°至20°范圍內(nèi)。切削刀具的后角也會對切削過程中的樂變行產(chǎn)生影響。若切削刀具的后角過大,則刀具的強度較。蝗羟邢鞯毒叩暮蠼沁^小,則摩擦力較小。因此,在加工一般材料零件時,硬質(zhì)合金刀具后角一般選擇在4°至12°范圍內(nèi)。,高速刀具后腳選擇一般在6°至12°范圍內(nèi)。
2.3通過冷處理應(yīng)對鋁合金材料加工變形
在人工控制下,通過冷處理方法能夠在一定程度上解決鋁合金材料加工變形的問題,這一方法的應(yīng)用能效相對較高。在鋁合金材料加工振動時,借助這一過程產(chǎn)生的能效,帶動零件,使出現(xiàn)偏移情況的零件能夠回歸原位。在力的相應(yīng)作用下,分散的零件也能夠回歸原位,使得零件內(nèi)部的穩(wěn)定性得以進一步提高。有研究表明,冷處理方式與熱處理方式對比后,冷處理方式的操作難度相對較低,成本費用較少,可以實現(xiàn)投入最少、效果最好。在將冷處理方式應(yīng)用于鋁合金材料加工變形過程中,可以通過加大應(yīng)力作用,達到校準零件形狀的目的。除了上述方式之外,還可以通過一直保持應(yīng)力施加作用,進一步釋放內(nèi)部應(yīng)力。
2.4通過熱處理應(yīng)對鋁合金材料加工變形
加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的應(yīng)力會對零件的整體質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響,所以在加工鋁合金材料是應(yīng)最大程度消除應(yīng)力,提升加工精度與質(zhì)量。熱處理是消除鋁合金加工環(huán)節(jié)應(yīng)力的方式之一,在實際加工中應(yīng)用頻率相對較高。在將熱處理方式應(yīng)用于鋁合金材料加工變形控制中,將需校直的工件疊成特定的高度,并將上述工件置于加熱爐內(nèi),以零件材料為依據(jù),合理調(diào)整加熱溫度與時間。對于結(jié)構(gòu)復雜的鋁合金材料,則應(yīng)在粗加工的基礎(chǔ)上進行熱處理,之后再進行精加工。若對零件的精確度要求較高,則應(yīng)在半加工的前提下進行熱處理,之后進行精加工,這樣可以最大限度地消除內(nèi)部的殘余應(yīng)力。
3結(jié)語
綜上所述,在實際加工過程中,鋁合金材料變形情況較為普遍,鋁合金材料加工變形的影響因素較多。在實際工作中,應(yīng)該選擇電流變技術(shù)等先進的加工技術(shù),使用合理的切削刀具與切削液,并通過冷處理與熱處理方式進一步控制變形,提高加工質(zhì)量。
參考文獻
[1]減少航空發(fā)動機鋁合金零部件加工變形的措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(32)
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