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鋁合金材料加工變形控制對策論文

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摘要:隨着現代工業製造業快速發展,鋁合金材料在工業製造中得到了廣泛的應用,國內的材料加工的技術仍有待提高。在對鋁合金材料進行加工時,應該加強其加工變形控制。基於此,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。

鋁合金材料加工變形控制對策論文

關鍵詞:加工變形;鋁合金材料;熱處理;控制對策

隨着建築行業的發展,人們對原材料的質量要求更高,這使得專業人員不斷追求對原材料性能的優化。因爲鋁合金材料耐腐蝕性高,具有良好的導熱性能,因此被廣泛的應用於現代製造業中,並作爲建築行業與生活設備加工領域常見的材料之一。隨着鋁合金材料在現代工業中的廣泛應用,關於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境下具有較好的適應性。但從實際情況來看,該材料在加工過程中容易出現材料變形情況。在加工過程中,由於不能對鋁合金材料內部應力值活動時的內部進一步觀察,難以在短時間內解除採取措施處理,清除鋁合金材料後,內應力值發生變化,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牀、夾具、刀具、切削參數等因素,還包括溫度、通風條件等因素。其中,機牀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於支撐上;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變形。刀具對鋁合金加工變形也會造成影響,主要表現爲刀具的剛性、耐用度、材料等。在所有影響因素中,切削參數的影響最爲明顯,在高速切削加工情況下,多數切削熱被帶走。工件的熱變形進一步減少,且當切削參數不合理時,正在進行加工的零件容易產生震動,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,由於科學技術的限制,鋁合金材料加工一般採用傳統的加工方法,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,最終造成板材擠壓變形。第三,模具設計存在缺陷。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顫抖現象,致使表面出現波紋。

1.2鋁合金材料加工變形的特點

將鋁合金材料應用於零件加工中,在擠壓加工後,中鋁型材可以生產棒、管等。在利用簡單的鋁合金型材的基礎上,可進一步生產出形狀複雜的管材與型材。這些形狀複雜的管材與型材可在各行各業中得到廣泛的應用,發揮着積極的作用。

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

先進的加工技術,能夠對零件加工過程中的切削力、切削熱較爲嚴格的控制,可以減少鋁合金材料加工變形的情況,減少對零件加工質量的影響。因此,在對鋁合金材料進行加工時,應該選擇先進的加工技術,例如電流變技術、高速切削技術、激光加工技術等,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範圍內實現無級變化,可以設計轉速,能夠研製可以無極調節動力的傳遞原件。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,產生電流變效應,可減少鋁合金材料零件加工的變形情況。激光加工技術不接觸加工工件,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用激光加工技術,可以減小夾緊力,降低發生冷變形的可能性。

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構,致使材料成形達不到加工要求。由於鋁合金材料在切割過程中會產生熱量,若運用不當,出現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。應確定最佳的切削角度,減少其中過程產生的熱量,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°範圍內,硬質合金刀具的前角一般在5°至20°範圍內。切削刀具的后角也會對切削過程中的樂變行產生影響。若切削刀具的后角過大,則刀具的強度較小;若切削刀具的后角過小,則摩擦力較小。因此,在加工一般材料零件時,硬質合金刀具后角一般選擇在4°至12°範圍內。,高速刀具後腳選擇一般在6°至12°範圍內。

2.3透過冷處理應對鋁合金材料加工變形

在人工控制下,透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,這一方法的應用能效相對較高。在鋁合金材料加工振動時,藉助這一過程產生的能效,帶動零件,使出現偏移情況的零件能夠迴歸原位。在力的相應作用下,分散的零件也能夠迴歸原位,使得零件內部的穩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後,冷處理方式的操作難度相對較低,成本費用較少,可以實現投入最少、效果最好。在將冷處理方式應用於鋁合金材料加工變形過程中,可以透過加大應力作用,達到校準零件形狀的目的。除了上述方式之外,還可以透過一直保持應力施加作用,進一步釋放內部應力。

2.4透過熱處理應對鋁合金材料加工變形

加工環節產生的應力會對零件的整體質量產生不良的影響,所以在加工鋁合金材料是應最大程度消除應力,提升加工精度與質量。熱處理是消除鋁合金加工環節應力的方式之一,在實際加工中應用頻率相對較高。在將熱處理方式應用於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,並將上述工件置於加熱爐內,以零件材料爲依據,合理調整加熱溫度與時間。對於結構複雜的鋁合金材料,則應在粗加工的基礎上進行熱處理,之後再進行精加工。若對零件的精確度要求較高,則應在半加工的前提下進行熱處理,之後進行精加工,這樣可以最大限度地消除內部的殘餘應力。

3結語

綜上所述,在實際加工過程中,鋁合金材料變形情況較爲普遍,鋁合金材料加工變形的影響因素較多。在實際工作中,應該選擇電流變技術等先進的加工技術,使用合理的切削刀具與切削液,並透過冷處理與熱處理方式進一步控制變形,提高加工質量。

參考文獻

[1]減少航空發動機鋁合金零部件加工變形的措施[J].科技創新與應用,2016(32)