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鋁管毛坯經過磷化、皂化處理，一定程度上減小了拔制時的摩擦力，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械強度、硬度和耐磨性能，還要具有較長的使用壽命。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，多年的實踐表明，大截面模具制造材料推薦使用Cr12為消除材料內部缺陷和提高其組織致密性，模具鋼棒材首先應經過合理鍛造。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，帶狀分布越嚴重。模具制造過程中，鍛造工序對改善帶狀組織起決定性作用。對軋制原材料進行改鍛，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，焊合發(fā)裂部位，形成合理的纖維組織走向。

  同時，還能擊碎共晶碳化物，提高6061鋁管強度、塑性、韌性，尤其是橫向性能大幅度提高。生產實踐表明，Cr12材料制成的內模的失效形式主要有局部崩裂、表面劃傷及過度磨損尺寸超差等，其中局部崩裂的主要原因是鍛造質量缺陷。對Cr12型模具鋼材料進行改鍛可大幅提高模具使用壽命，具有顯著的經濟效益。Cr12鋼宜采用多向鐓拔法，總鐓拔次數應在68次，總鍛造比不少于15模具鍛造、粗加工后經熱處理再精磨到最終尺寸，保證達到設計要求的硬度、尺寸精度及粗糙度即可，表面硬度應不小于56HRC3內模形狀幾何參數的選取 內模組件主要由內模、固定螺釘和拉桿組成，如圖2所示。內模的主要幾何參數有定徑帶長度、入口錐角α、定徑帶直徑、出口錐角、內模長度及內孔直徑等。定徑帶的作用是使成品管內徑達到預定尺寸要求，一般取2530mm太長會影響被加工管材的內孔尺寸穩(wěn)定性，還會增加摩擦面積，從而增加拔制時的拉拔力、加大機器動力損耗。入口錐角α的作用是導入和擴張管坯內孔，此處受力情況最惡劣，會影響拉拔力，錐角在713°時，拔制應力最小。生產實踐表明，液壓冷拔機組的入口錐角6°較為適宜。管坯內孔經過拔制脫離模具定徑帶后，受材料彈性變形、熱膨脹等影響會略有收縮。定徑帶直徑應大于成品管內徑，具體尺寸可根據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模具定徑帶，建議采用45°倒角或者45mm圓角。?饒Ｕ?體長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內模，可以設計成尾部帶有與拉桿直接連接的外螺紋結構，如圖2所示。定徑帶直徑較大的空心內模內孔尺寸，滿足模具強度的情況下，應盡可能取大些，原因是管坯機械性能不均、潤滑質量不良的情況下，拉桿和管坯在拔制過程中會發(fā)生抖動甚至劇烈跳動，容易導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。冷拔加工多次才能成為成品的6061鋁管生產工藝流程為：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→86061鋁管退火或回火處理去除材料塑性變形應力→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。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內、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。達到高精度缸筒管的幾何尺寸要求。冷拔后的6061鋁管內外表面粗糙度介于Ra0.81.6μm之間。模具正常使用情況下，冷拔后內徑100mm27SiMn6061鋁管，如果以內模外徑尺寸為基本尺寸，其內徑偏差在-0.18mm+0.03mm范圍內，與普通機械加工方式相比，內孔的切削余量大大減少，方便內孔采用精鏜、滾壓等工藝進行后續(xù)加工，并且由于冷拔后6061鋁管壁厚減小，導致6061鋁管長度比冷拔前毛坯狀態(tài)的長度有不同程度延長，提高材料的利用率。同時，由于材料的塑性變形，強度也得到提高。目前，國內常見的液壓高精度冷拔機組額定拔制力在100015000kN之間。6061鋁管冷拔加工示意圖見圖12模具材料的選擇及加工工藝 冷拔模具材料一般選用45號優(yōu)質碳素結構鋼，