鋁合金模鍛
關(guān)注創(chuàng)建者：憶風(fēng) 創(chuàng)建時(shí)間：2015-10-30
鋁合金模鍛的視頻教程
鎢合金破片/小球侵徹鋁合金靶板試驗(yàn)對(duì)標(biāo)模型
鎢合金破片/小球（直徑為8mm）侵徹鋁合金靶板（厚度為10mm）試驗(yàn)對(duì)標(biāo)模型。 對(duì)標(biāo)指標(biāo)：彈道極限速度。 試驗(yàn)結(jié)果：466m/s，仿真結(jié)果：475m/s，誤差1.93%。 課程包含對(duì)標(biāo)K文件。
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鋁合金板狀試樣單向拉伸模擬
本視頻主要介紹通過(guò)采用Johnson-Cook本構(gòu)模型對(duì)鋁合金材料進(jìn)行板狀樣拉伸模擬，以及一些基本的后處理操作。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果匹配良好。希望供大家參考。
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ABAQUS-鋁合金鎖扣過(guò)程模擬
本案例基于ABAQUS/Standard模擬了常見(jiàn)的一種鋁合金鎖扣過(guò)程模擬，拉銷(xiāo)施加剛體約束，鎖扣和拉銷(xiāo)都是圓柱表面，涉及的接觸為線接觸，容易產(chǎn)生收斂問(wèn)題。案例中進(jìn)行了網(wǎng)格細(xì)化，及利于收斂的設(shè)置，輸出鎖扣應(yīng)力和變形云圖，拉銷(xiāo)推入過(guò)程的所需力的曲線。
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鋁合金模鍛的實(shí)例教程
6082 鋁合金屬于Аl-Si-Mg-Mn 系耐熱鍛鋁，具有良好的可成形性、可加工性和熱處理后(T6狀態(tài))具有較高的機(jī)械性能，化學(xué)成分見(jiàn)表1，廣泛應(yīng)用于航空固定裝置及卡車(chē)、船舶類(lèi)的零部件。本文以6082 鋁合金后輪輪轂為研究對(duì)象，針對(duì)鍛造輪轂成形質(zhì)量，利用有限元數(shù)值模擬軟件對(duì)主要成形工步進(jìn)行模擬計(jì)算，分析成形過(guò)程金屬流動(dòng)特點(diǎn)及缺陷產(chǎn)生條件，從而優(yōu)化鋁合金輪轂成形過(guò)程。
圖1 為鋁合金輪轂鍛件圖。該鋁合金鍛件帶有高度88mm、寬度50mm 的凸臺(tái)；頭部存在凹槽和凸臺(tái)，圓周方向肋薄而長(zhǎng)，需要的材料少，材料流動(dòng)距離遠(yuǎn)；終鍛拔模和充填較難，在鍛造成形過(guò)程中，由于冷卻快導(dǎo)致材料流動(dòng)性差，易出現(xiàn)折疊、充不滿等缺陷；鍛件截面在高度方向上變化較大，復(fù)雜等級(jí)為S3 級(jí)，10 個(gè)加強(qiáng)肋成形難度較大。
有限元模擬分析
為解決鍛件成形難點(diǎn)、縮短工藝調(diào)試周期，對(duì)鋁合金輪轂鍛件的鍛造成形過(guò)程進(jìn)行有限元模擬分析，通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)，來(lái)獲得各工步合理的鍛造成形結(jié)構(gòu)，從而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，以達(dá)到縮短鍛件生產(chǎn)周期的目的。結(jié)合我司設(shè)備特點(diǎn)，確定了鋁合金輪轂的鍛造工藝方案為壓扁→預(yù)鍛→終鍛，通過(guò)有限元分析軟件對(duì)各工步進(jìn)行模擬分析。
表1 6082 鋁合金化學(xué)成分(%)
圖1 鋁合金輪轂鍛件圖
參數(shù)化設(shè)置
⑴定義坯料屬性。
依據(jù)工藝設(shè)計(jì)導(dǎo)入所需規(guī)格尺寸的坯料幾何模型，對(duì)坯料進(jìn)行網(wǎng)格劃分、定義材料屬性、摩擦條件及熱傳導(dǎo)。
坯料網(wǎng)格劃分采用面網(wǎng)格+體網(wǎng)格，為提高模擬的準(zhǔn)確性，對(duì)坯料幾何面網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化，導(dǎo)入6082 鋁合金材料屬性，坯料初始溫度設(shè)置為520℃,摩擦條件為水基石墨潤(rùn)滑，熱交換定義為強(qiáng)交換。
⑵模具初始條件設(shè)置。
成形上、下模設(shè)置為剛性模型，進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，定義模具初始溫度為250℃。
展開(kāi) 鋁合金模鍛工藝由下列要點(diǎn)構(gòu)成：坯料準(zhǔn)備、加熱、變形速度和變形程度、鍛件設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑、清理及修傷。
1) 坯料準(zhǔn)備。裝爐前，檢查毛坯表面（毛坯表面應(yīng)清潔，以免鍛入切屑、砂粒等，從而加速模具磨損，造成鍛件表面缺陷）。
2) 加熱。鋁合金極易氧化，鍛造溫度范圍很窄，因此最好采用電阻爐進(jìn)行加熱。裝爐時(shí)，鋁合金坯料應(yīng)避免和鋼在一起加熱，鋁屑和氧化鐵屑混在一起容易產(chǎn)生爆炸。
3) 變形速度和變形程度。變形速度對(duì)鋁合金工藝塑性沒(méi)有顯著影響，既能在低速下，又能在高速下進(jìn)行模鍛。一般鋁合金的臨界變形程度為12% ～ 15%，為了避免在再結(jié)晶時(shí)形成粗大晶粒，鋁合金每次變形量應(yīng)大于12% ～ 15%。
4) 鍛件設(shè)計(jì)及工藝操作特點(diǎn)。選擇分模面時(shí)，
不僅要考慮金屬充填模膛的能力，還要考慮變形的均勻、流線的分布。對(duì)于形狀復(fù)雜的鍛件，要采用多套模具，多次模鍛，使其由簡(jiǎn)單的毛坯逐步過(guò)渡到復(fù)雜的形狀。設(shè)計(jì)鍛模時(shí)，鍛件難成形部分通常位于下模。
為了增加金屬流動(dòng)性，確保終鍛溫度，模具在工作前必須預(yù)熱12 小時(shí)以上，預(yù)熱溫度為250 ～ 420℃。
5) 潤(rùn)滑。模具潤(rùn)滑是鋁合金模鍛工藝過(guò)程的一個(gè)重要組成部分，良好的工藝潤(rùn)滑劑能有效地改善金屬流動(dòng)，減少金屬與模具表面的粘附力，提高模具壽命。可使用86.7% 工業(yè)硬脂酸＋ 13.3% 工業(yè)苛性鈉組成的潤(rùn)滑劑，此潤(rùn)滑劑在450℃以下不燃燒，也不分離出有害的析出物。
6) 清理及修傷。鋁合金質(zhì)地較軟，與鍛模的粘附力大，因而鍛件容易產(chǎn)生折疊、裂紋、起皮等缺陷。這些缺陷如不及時(shí)清除干凈，再次模鍛時(shí)就會(huì)繼續(xù)發(fā)展，致使鍛件報(bào)廢。
⑵鈦合金模鍛工藝。
鈦合金模鍛工藝要素：坯料準(zhǔn)備、加熱、潤(rùn)滑、鍛造、清理、模具設(shè)計(jì)、α ＋ β 兩相鈦合金的β 鍛造。
1) 坯料準(zhǔn)備。
展開(kāi) 本文通過(guò)分析鋁合金模鍛工藝特點(diǎn)、模鍛過(guò)程中易產(chǎn)生的缺陷以及應(yīng)該注意的問(wèn)題，結(jié)合開(kāi)式模鍛成形理論和分流器零件圖的要求，對(duì)鋁合金分流器鍛造工藝進(jìn)行具體分析，制定了合理的鋁合金分流器等溫鍛造成形工藝，確定了制坯工步及模鍛設(shè)備，同時(shí)指出了鍛造過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題及相關(guān)的預(yù)防措施。
前言
鋁合金是常見(jiàn)的輕質(zhì)金屬材料，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、船舶、電子以及航天航空等領(lǐng)域。隨著輕量化的需要，鋁合金零件的需求量不斷增大。在所有的鋁合金零件成形工藝中，壓鑄是生產(chǎn)速度最快，成形件質(zhì)量較高的一種鑄造方法。它是將液態(tài)鋁合金或半液態(tài)鋁合金在高壓下快速充填金屬型的型腔，在高壓下快速凝固而獲得鑄件的方法。
一種汽車(chē)高壓油泵用鋁合金分流器（如圖1），由于其形狀較為復(fù)雜，厚度較厚，在壓鑄過(guò)程中液態(tài)金屬與模具表面發(fā)生接觸的部分冷卻速度快于液體金屬內(nèi)部，凝固結(jié)束后鑄件內(nèi)容易形成縮孔或縮松缺陷。此外，由于金屬液在澆注時(shí)過(guò)熱度較大，在充型過(guò)程中有嚴(yán)重的卷氣和氧化現(xiàn)象，使得鑄件中氣孔和夾雜較多。這些縮松縮孔、氣孔以及夾雜的存在，造成鋁合金分流器廢品率很高，材料和能源浪費(fèi)嚴(yán)重，產(chǎn)品的使用性能也存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。
圖1 鑄件示意圖
與鑄造工藝相比，鍛造工藝成形則可有效的避免這類(lèi)缺陷的產(chǎn)生。但是由于鍛造工藝與鑄造成形工藝不同的特點(diǎn)，對(duì)零件形狀也必須做相應(yīng)修改。只有設(shè)計(jì)符合鍛造成形工藝要求的鍛件圖，合理的鍛模結(jié)構(gòu)及選擇正確的模鍛工步，才能鍛造生產(chǎn)出更好質(zhì)量和更高成品率的產(chǎn)品。
鋁合金分流器鍛造工藝分析
鍛件圖設(shè)計(jì)
以鑄件圖結(jié)構(gòu)形狀及尺寸為參考，鋁合金分流器鍛件上必須將直徑較小的6個(gè)通孔及1個(gè)盲孔填平，中間直徑較大的通孔設(shè)計(jì)成盲孔。
展開(kāi) <p> 鋁合金的分類(lèi)、牌號(hào)及應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)而精密的知識(shí)體系，尤其當(dāng)涉及國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異時(shí)，更需要結(jié)合材料成分、關(guān)鍵元素、性能特點(diǎn)來(lái)理解。以下從分類(lèi)體系、牌號(hào)差異、關(guān)鍵元素、典型用途等維度展開(kāi)分析，同時(shí)提供實(shí)用選型建議：</p><p><strong>一、兩大工藝維度：鑄造VS變形鋁合金</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202604/9abb48a5d5a4c84402eca8af8b905f92.png" width="745"></p><p><br></p><p><strong>關(guān)鍵提示：</strong>鑄造合金流動(dòng)性優(yōu)，但強(qiáng)度偏低；變形合金強(qiáng)度高，但形狀復(fù)雜度受限。</p><p><strong>二、鋁合金分類(lèi)體系與核心特點(diǎn)</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202604/387efedf2e2178cdb545539eee04d23e.png" width="746"> </p><p> 國(guó)際上通用的1-8系分類(lèi)法（按主要合金元素劃分），國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）與其基本對(duì)應(yīng)，但在具體牌號(hào)標(biāo)識(shí)上存在差異。以下為各系核心特性對(duì)比：</p><p><strong>說(shuō)明</strong>： </p><p>★ 數(shù)量代表性能強(qiáng)弱；強(qiáng)度、耐蝕性為相對(duì)評(píng)級(jí)。 </p><p>★ 5系（Al-Mg）是耐蝕性天花板，海洋裝備必備。 </p><p>★ 6系（Al-Mg-Si）被譽(yù)為「萬(wàn)能合金」，兼顧強(qiáng)度與加工性。
展開(kāi) 一、鋁合金模板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
鋁合金模板生產(chǎn)制作完成在工廠進(jìn)行試拼裝，由業(yè)主/設(shè)計(jì)院/監(jiān)理到廠內(nèi)預(yù)驗(yàn)收，模板成品按下表進(jìn)行出廠前的檢驗(yàn)：
模板制作允許偏差如下表所示：
二、鋁合金模板的拆除施工方法
1、拆除條件
《混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2015中關(guān)于底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度必須符合下表要求：
在鋁合金模板早拆體系中，當(dāng)混凝土澆筑完成后強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后即可拆除頂模，只留下支撐桿。支撐桿的拆除根據(jù)留置的拆模試塊來(lái)確定拆除時(shí)間。
2、 拆除過(guò)程
（1）拆除墻柱側(cè)模：
當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2Mpa，即可拆除側(cè)模，一般情況下混凝土澆筑完12小時(shí)后可以拆除墻柱側(cè)摸。先拆除斜支撐，后松動(dòng)、拆除穿墻螺栓；拆除穿墻螺栓時(shí)，用扳手松動(dòng)螺母，取下墊片，除下威令，輕擊螺栓一端，至螺栓退出混凝土。再拆除鋁合金模板連接的銷(xiāo)子和楔子，用撬棍撬動(dòng)模板下口，使模板和墻體脫離。拆下的模板和配件及時(shí)清理，并通過(guò)上料口搬運(yùn)至上層結(jié)構(gòu)。模板拆除時(shí)注意防止損傷結(jié)構(gòu)的棱角部位。
（2）拆除頂模：
根據(jù)鋁合金模板的早拆體系，當(dāng)混凝土澆筑完成后強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后方可拆除頂模，一般情況下48個(gè)小時(shí)以后可以拆除頂模。頂模拆除先從梁、板支撐桿連接的位置開(kāi)始，拆除梁、板支撐桿132mm銷(xiāo)子和與其相連的連接件。緊跟著拆除與其相鄰梁、板的銷(xiāo)子和楔子。然后可以拆除鋁合金模板板。每一列的第一塊鋁合金模板被擱在墻頂邊模支撐口上時(shí)，要先拆除鄰近鋁合金模板，然后從需要拆除的鋁合金模板上拆除銷(xiāo)子和楔子，利用拔模具把相鄰鋁合金模板分離開(kāi)來(lái)。拆除頂模時(shí)確保支撐桿保持原樣，不得松動(dòng)。
展開(kāi) 
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鋁合金模鍛的最新內(nèi)容
下面著重梳理了鋁合金從基礎(chǔ)的前處理到高端功能性處理的表面處理工藝分類(lèi)、原理與特性，供大家參考分享:
下表是基于通用工業(yè)環(huán)境（中性鹽霧測(cè)試 NSS）的耐腐蝕能力排序，從強(qiáng)到弱，供讀者參考：
注:表格中的鹽霧測(cè)試時(shí)間為參考值，實(shí)際結(jié)果會(huì)因具體工藝參數(shù)、膜厚、封閉質(zhì)量和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)而有很大差異。
結(jié)語(yǔ)：
◎ 追求極致，不計(jì)成本：可考慮微弧氧化。
◎ 工業(yè)量產(chǎn)，高性價(jià)比：陰極電泳和粉末噴涂是最佳選擇，尤其適合作為最終涂層或防護(hù)體系的核心。
◎ 兼顧外觀與一定耐蝕
一、鋁合金體系與微量元素基礎(chǔ)
1、主要鋁合金體系分類(lèi)及特點(diǎn)
不同系列的鋁合金因添加的核心元素不同，其體現(xiàn)的機(jī)械性能與應(yīng)用場(chǎng)景差異顯著。
2、關(guān)鍵微量元素的存在形式與含量
Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn等微量元素以固溶體、金屬間化合物等形式存在，含量范圍直接影響材料的各項(xiàng)性能。
3、微量元素的影響機(jī)制：
◎ 固溶強(qiáng)化
在工業(yè)制造領(lǐng)域，ADC12和AL6063作為鋁合金家族中的兩大重要成員，因其獨(dú)特的性能特點(diǎn)而在各自的應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)不可替代的地位。然而，這兩種材料在表面處理技術(shù)上卻有著顯著的差異。
一、材料特性與表面處理必要性
ADC12屬于Al-Si-Cu系壓鑄鋁合金，含鋁86-92%、硅9.6-12.0%、銅1.5-3.5%，流動(dòng)性優(yōu)異，適合制造氣缸蓋罩、傳感器支架等復(fù)雜壓鑄件
<p> 鋁合金的分類(lèi)、牌號(hào)及應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)而精密的知識(shí)體系，尤其當(dāng)涉及國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異時(shí)，更需要結(jié)合材料成分、關(guān)鍵元素、性能特點(diǎn)來(lái)理解。以下從分類(lèi)體系、牌號(hào)差異、關(guān)鍵元素、典型用途等維度展開(kāi)分析，同時(shí)提供實(shí)用選型建議：</p><p><strong>一、兩大工藝維度：鑄造VS變形鋁合金</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com
導(dǎo)讀
從汽車(chē)安全性角度，必須要考慮鋁合金等輕量化材料車(chē)身在碰撞中的抗沖擊性以及承受沖擊載荷的能力。由此，研究鋁合金在應(yīng)變速率為1s-1～103s-1范圍的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，成為新能源汽車(chē)安全可靠性仿真與評(píng)估的重要參量。
3003鋁合金作為低強(qiáng)度汽車(chē)動(dòng)力電池封裝材料，其動(dòng)態(tài)力學(xué)特性成為汽車(chē)受撞擊苛刻條件下殼體損傷程度評(píng)估，乃至動(dòng)力電池防泄漏安全設(shè)計(jì)及管理的關(guān)鍵指標(biāo)，但相關(guān)研究鮮有公開(kāi)報(bào)道
有償求鋁合金6061-T6材料節(jié)點(diǎn)滯回分析試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)
為提高裝甲抗沖擊性能，當(dāng)前世界各國(guó)的步兵戰(zhàn)車(chē)普遍開(kāi)始了重型化的發(fā)展趨勢(shì)，但隨之而來(lái)的是車(chē)輛機(jī)動(dòng)性的減弱。在面對(duì)裝甲車(chē)輛機(jī)動(dòng)性和防護(hù)性能之間的矛盾時(shí)，鋁合金裝甲因其比強(qiáng)度高于一般合金鋼，能夠達(dá)到較好的均衡性。裝甲材料性能要求不僅僅是在受到彈體沖擊時(shí)必須具備的抗沖擊性能，還要求有抗板后破碎的綜合性能，也就是不但要防止被擊穿，還要防止碎裂。因此，需要對(duì)鋁合金板在彈體沖擊下的彈道極限和失效模式進(jìn)行分析，采用的方法大致可分為實(shí)驗(yàn)
公司：PSA Peugeot Citroen
部門(mén)：Direction Technique et Industrielle
作者：NIANE Ngadia Taha
問(wèn)題定義
為了達(dá)到零件輕量化的目標(biāo)，鋁合金在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣。但是一旦采用鋁合金，縮松（Mirco-porosity）缺陷就可能形成；一旦形成縮松缺陷，零件的機(jī)械性能可能會(huì)發(fā)生問(wèn)題
