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关于冲压铝的6个问题
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鑫隆

时间 : 2019-05-11 22:28 浏览量 : 8

  关于冲压铝的6个问题


  铝及其合金对世界经济至关重要。在全球范围内,铝的使用量仅次于钢铁。数据显示,世界原铝产量超过3300万吨。中国,俄罗斯,美国和加拿大是主要的生产国。


  这些数字反映了铝在世界上日益增长的作用。预计增长将继续,因为用于生产铝的原材料氧化铝丰富且可在全球范围内获得。此外,环境问题和燃油效率要求可能使铝成为最重要的因素。


  1.为什么铝的冶金特性对金属加工有重要意义?


  铝的独特冶金特性使其适用于多种应用。


  耐腐蚀性能。铝具有非常高的耐腐蚀性,主要是因为当金属暴露于空气或任何氧化介质时几乎瞬间形成薄的氧化物保护层。


  重量轻(低密度)。铝的比重为2.7,而钢的比重为7.8,铜的比重为8.8。对金属进行合金化或冷加工可以实现高强度。低密度和高强度的结合使铝具有独特的高强度重量比。


  导热和电导。由于其高导电性和低密度,铝在热和电应用中是铜的合适替代品。按重量计,其导电率几乎是铜的两倍,而目前铝的价格约为铜的一半。


  铝高度反射辐射能。它是非磁性的,适用于电子和电气工业。


  2.为什么铝在汽车生产中的使用更多?


  在过去十年中,汽车行业的铝用量几乎翻了一番。铝具有优异的耐腐蚀性和低密度,非常适合汽车和飞机制造业。在汽车行业,财务问题和环境优先事项促使轻型汽车和卡车的推动。根据国际铝业协会(IAI)的说法,在汽车的使用寿命期内,每磅铝替代车辆中的两磅钢材可以节省20磅的二氧化碳。


  用铝合金代替钢构件可大大降低汽车的重量而不会减小尺寸。车辆重量每降低10%,燃油消耗降低6%至8%。渐渐地,铁基车身板正在被铝基合金取代,例如铝镁硅(AlMgSi)6000系列。


  由于铝具有高度可回收性,因此对环境有益,而从废料中生产铝比使用原材料消耗更少的能源。


  3.锻造部件的合金和回火指定系统是什么?


  合金名称。铝业协会使用标准的四位数字系统。下表显示了每种中使用的主要合金元素(仅适用于锻造铝产品)。


  4.在用铝件更换现有钢件之前应考虑哪些因素?


  碳钢和铝的机械和物理性质各不相同,因此冲压操作需要采取以下一般预防措施。


  铝的深拉伸和双轴拉伸的可成形性约为碳钢的65%。因此,零件设计必须将成形限制在形成钢时允许的面积的三分之二。


  对于类似的可成形性要求,工具的弯曲半径应约为钢的弯曲半径的三倍。


  铝的应变率灵敏度较低,在拉拔的初始阶段会产生高应力,并且部件可能会断裂。为了弥补这一点,应降低压紧压力,并且必须增加拉环和冲头的半径。


  铝比碳钢更具缺口敏感性,因此任何冲裁工具都应设计成具有精密公差且必须锋利。必须最小化毛刺以减少后续弯曲操作中的边缘分裂。


  因为它的低级r弹性模量,铝的回弹较高。与钢制零件相比,这些机器必须设计成能够补偿增加的回弹。


  5.什么可以防止铝冲压时的磨损?


  嘎嘎声是由片材和工具之间的摩擦引起的。任何减少摩擦的行动都有助于减少磨损。


  在暴露在空气中之后,铝立即在表面形成氧化物,这对于冲压是非常磨蚀的,因此必须进行适当的润滑。润滑剂应该足够稳定,以便在冲头和被拉伸的部件之间总是存在非常薄的层,以减少或消除研磨作用。


  目前,许多冲头由制造商涂覆。这些涂层大大减少了摩擦并减少了磨损。


  冲头和模具的设计也很关键。由于铝具有低屈服强度和抗拉强度,如果半径未正确调整,颗粒可以很容易地从工具表面撕下。合金的晶粒尺寸应该很小。大的微观结构颗粒倾向于容易地从表面拉出并粘在冲头上,导致磨损。板材表面也需要尽可能光滑。重要的是,表面应足够多孔以保持润滑,但足够平滑以最小化摩擦。


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