负责青岛五金冲压件生产制造的厂家锐硕五金的生产人员说,铝合金是应用 较 广泛、加工技术较为成熟的汽车轻量化材料。本文小硕简述了汽车轻量化用铝合金的应用和特点,综述了汽车用铝合金在热轧、冷轧、锻造、冲压及切削等压力加工过程中工艺润滑的使用要求和应用特性,并对铝合金压力加工润滑剂未来的研究 要 点及方向进行了展望。下面带大家一起来看看。
铝及铝合金材料具有很多环保性能:
◇密度小,可使车体质量轻;
◇耐蚀性好,可实现无涂装;
◇美观耐用,容易进行表面处理;
◇易成形,可回收再生等。
与钢相比,以铝代钢制造汽车可使整车重量减轻30%~40%,制造发动机可减重30%,制造轮毂可减重30%,而用铝制造散热器比铜制品轻20%~40%,其轻量化的效果非常明显。
目前,在汽车中铝合金铸件的应用较 为显著。从应用位置看,铝合金板材是制造车身的主要材料,在未来市场中具有潜力和发展前景。铝合金中用于制造汽车车身的材料主要有 2000系、5000系、6000系合金,这些铝合金的冲压性能已近似于钢材,某些性能甚至已超过钢材,完全有“能力”替代钢材用于制造汽车车身。
汽车用铝合金在压力加工中的工艺润滑
汽车用变形铝合金主要加工方式和制备过程为铝合金铸造、轧制、挤压、锻压、冲压、铣削、弯曲、焊接、铆接、粘结等工序。汽车轻量化用铝合金材料/零件制造对润滑的要求主要为铸造润滑(冷却与脱模)、挤压润滑、轧制润滑、锻压润滑、冲压润滑、铣削润滑等。
变形铝合金因其质软、易粘伤、易腐蚀的金属特性,在汽车应用中要求铝合金表面零缺陷、不涂装和采用阳极氧化。与钢铁比,铝合金的延伸率低、冲压成形困难,有硬度低、易损伤的工艺性质,因此,汽车用铝合金在压力加工中的工艺润滑就显得尤为重要。
金属塑性加工润滑剂的分类主要包括润滑油、润滑脂、润滑性粉末、薄膜材料(结干膜,电镀、电泳、溅射、离子镀固体润滑膜,陶瓷膜等)和整体材料(金属基、无机非金属基、塑料基自润滑材料等)。在铝合金压力加工中,主要使用油性、水性和固体润滑剂,根据需要不同的加工方式配合不同润滑剂:
◇在轧制(冷轧)和挤压中,主要使用油性润滑剂,在铝合金的切削中也会用到油性润滑剂;
◇在轧制(热轧)、金属切削及部分冲压过程中使用水性润滑剂;
◇固体润滑剂主要用于锻造及部分冲压过程中;
◇铝合金半连续铸造中使用高温油脂润滑。
铝合金热轧精密冲压件-五金冲压件-锐硕五金润滑
热连轧铝及铝合金板带适合采用大铸锭、高速轧制生产高质量冷轧坯料,用于大规模生产制罐料、PS版基、铝箔毛料、ABS汽车铝板等高精度产品。铝热轧时轧件与轧辊处于高温、高压以及高摩擦状态,通常用乳化液进行润滑和冷却。乳化液是影响铝及铝合金咬入、控制板形和防止粘铝、避免色差等表面质量的关键因素。为实现轧件在轧制时的良好咬入,乳化液在热粗轧中要有良好的冷却、稳定性能。可通过控制乳化液喷射量进而控制轧辊温度。现代化热连轧机组多采用乳化液分段分级控制,根据板带材的板形需要控制相应的辊型,乳化液的冷却和润滑性能是影响轧后产品质量的重要因素。铝材热轧终轧温度较高,强烈影响润滑剂的吸附、解析附性能,影响乳化液的润滑效果及老化过程。热连轧过程的前后滑对轧制过程稳定性有较大影响,进而影响到板带厚度精度和板形。因此,对工艺润滑的稳定性要求更加严格。热轧过程中,乳化液在高温作用下,随温度的升高,从水包油的状态逐渐转换成油包水的状态,油包含着添加剂起到润滑作用,水进行冷却。热轧乳化液的润滑性能主要取决于乳化液的粒径与热分离性、乳化油黏度与浓度和润滑添加剂3个方面。乳化液的热分离性能决定热连轧过程中的润滑效果,乳化液的粒径大小和分布对热分离性能有直接的影响。乳化液的粒径尺寸越小,乳化液越稳定,油、水分离越困难,润滑性能也越差;粒径尺寸越大,则有利于油水两相分离,减少轧辊表面粘铝厚度,减少摩擦因数,增加轧件油膜附着量,提高润滑性能。控制合适的乳化液粒径尺寸,有利于降低轧制力,提高生产效率。
铝合金冷轧精密冲压件-五金冲压件-锐硕五金润滑
铝合金冷轧中工艺润滑对合金的表面质量和生产效率起着重要的影响。铝合金冷轧工艺润滑是寻找一种铝合金冷轧加工设备和精密冲压件-五金冲压件-锐硕五金合理匹配的较 佳工作状态,可综合提高、改变轧制油的润滑承载能力。润滑轧制油黏度适中,适合高速大压下量的铝板、带、箔的粗、中、精轧制,轧件质量好。在实际生产应用中,要求润滑轧制油产品的挥发性好,易清除,无腐蚀性,不产生退火油斑等。与热轧工艺不同,在铝合金板材冷轧时金属材料的变形抗力大,表面质量要求高,摩擦的影响更为显著。通过优选添加剂、合理调配轧制油中添加剂的比例,能够改变铝合金冷轧加工过程中的工艺润滑,达到降低轧制力、增大压下量、减少工艺道次、减少铝粉的产生,从而达到提升生产效率、降低生产成本、提高表面质量的效果。为提高加工效率,相比窄幅轧机,宽幅轧机在加工过程中压下量更大,板面容易出现拉伤等质量问题。相比普通铝合金板材,汽车用铝板对表面质量要求更高,很多汽车厂家对汽车板材提出零缺陷要求。为应对宽幅大压下量的要求,润滑剂需要更大的油膜强度,保证在高温下油膜不破裂。据介绍,北京杰润科技有限公司针对汽车板加工中的工艺润滑进行了深入的研究工作,研制出了 WT-12p等系列产品。
铝合金锻造精密冲压件-五金冲压件-锐硕五金润滑
铝合金锻造加工,从工作温度方面,可将锻造分为冷锻、温锻和热锻。铝合金锻造润滑剂是起到降低铝合金的锻造负荷,防止模具卡死,减少模具磨损,并具有降温和脱模的作用。铝合金在锻造加工中,模具的有用的润滑有利于金属在模具中流动和成形,可以保证锻件充满型腔,降低合金锻造力,并提高模具寿命。铝合金锻造对润滑剂的要求包括:
◇均匀地浸润金属的表面,防止局部润滑不足;
◇使用过程不应有润滑剂残渣,润滑剂残渣可能聚集在模具深处不易排出,从而影响锻件质量;
◇润滑剂不能腐蚀模具;
◇对模具有冷却作用;
◇适合自动进样装置的使用以及良好的环境友好性能。
目前,石墨在锻造类的润滑剂中使用广泛。石墨的润滑性能好,价格低廉,但是石墨润滑剂颗粒小,容易分散,易产生水气、烟尘和油烟,会污染环境,对人体伤害很大。在环保压力下,需研制开发非石墨类的润滑剂。目前迫切需要研制开发的是环保型的热锻润滑剂。铝合金热模锻温度范围约为 360~480℃,模具预热的温度250~420℃。据资料介绍,采用硬脂酸钙为润滑材料、乙醇为载体制备的环保型无石墨润滑剂,与传统润滑剂相比,摩擦系数明显降低,锻件表面光洁,润滑剂残留少、对环境污染小。
铝合金冲压精密冲压件-五金冲压件-锐硕五金润滑
铝合金冲压的加工形式包括剪切冲裁、弯曲、拉伸及其他成形加工。冲压润滑剂的特点有:减少工件和模具间的磨损,能够承受巨大压力,避免工件开裂;有良好的附着性,能够形成均匀的油膜,降低摩擦系数;容易从工件表面清洗;不破坏模具或工件的金属性能;同时,具有优异的环境友好性。铝合金冲压成形过程一般分为压边阶段(全膜润滑)和板料稳定变形阶段(边界润滑)。在冲压过程中,铝合金表面形成的氧化膜相对基体比较脆硬,容易黏在磨具表面,容易划伤模具表面。实际冲压过程中,需要使用润滑剂对铝件表面进行处理,改 变冲压性能,降低开裂情况的发生。铝合金冲压成形润滑剂的要求包括:
◇润滑性。要求与金属表面有很好的附着性,形成均匀分布的润滑层,摩擦系数小,并能形成坚固的薄膜,并能承受较大的压力。
◇冷却性。冲压等加工中产生热量如摩擦热、铝合金板材塑性变形热等影响工件性能和表面质量。
◇可清洗性。润滑剂容易从工件上被清洗掉,利于后工序的加工。
◇稳定性。润滑剂性能稳定,易存放。
◇无公害性。冲压加工时,不产生臭味和有害气体,对人体皮肤没有损伤。有足够高的闪点,没有发生火灾的危险。对环境没有 污染。
铝合金压力加工润滑剂的研究展望
对于铝合金加工变形过程中的润滑,传统的油基、水基和固态润滑剂尽管能满足使用要求,特别是纳米润滑剂的添加较 大地改 变 了润滑性能,但因铝材表面质量有待提高,且润滑剂不环保,使用越来越受到限制。润滑剂的使用在材料成形和其他的领域有着很广泛的应用。润滑剂的使用伴随了铝加工从铸造制坯到制成零部件的全过程,矿物油为基础的润滑剂给环境保护带来沉重的负担,给企业带来高昂的成本, “绿色”润滑是铝加工行业的期盼。研究开发出既具有好的承载能力,又具有理想的耐久性的润滑材料,是今后润滑剂研究发展的趋势。
锐硕五金, 15年专注青岛五金冲压件, 20000+套冲压模具定制生产经验,月100+ 套模具加工量,上百台精密加工生产设备,日 300万冲次生产产能,蚕丝般冲压精度可达 0.01mm,原材料采用进口和国标原厂,16 道质检层层严格把关。
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