鋁沖壓的案例
鋁沖壓件的幾種常見表面處理工藝
(1) 鋁陽極氧化
說起鋁沖壓件表面處理的改進，不得不提到陽極氧化工藝。陽極氧化可以有效補充鋁沖壓件的表面硬度和耐磨性，也可以大大增加鋁沖壓件的使用時間，使產品看起來更加美觀。現在，陽極氧化已成為鋁沖壓產品最常見、最常見的表面處理方法。陽極氧化是指金屬或合金的電化學氧化。鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下，在外電流的作用下，在鋁制品（陽極）上形成一層氧化膜。
此外，還可以對鋁沖壓件進行陽極氧化處理，以獲得各種顏色的表面，進一步擴大了鋁沖壓件的用途。
(2) 噴砂
噴砂一般是鋁沖壓件表面處理的中間工序。噴砂后的鋁沖壓件可以有效去除表面的毛刺和油污，提高鋁件表面的清潔度，通過控制噴砂材料可以獲得不同表面粗糙度的產品。噴砂后，產品性能可明顯提高。在后續的表面處理過程中，還可以增加鋁沖壓件與涂層之間的附著力，使產品更加耐用和美觀。
(3) 拋光
拋光的鋁沖壓件可以接近鏡面效果，大大提高了產品的質量和美觀度。但是由于鋁制品的特性，鋁沖壓件的拋光比較少見，如果拋光后不做其他表面處理，耐久性會比較低。鋁沖壓件拋光后很難長時間保持鏡面效果。一般要求鏡面效果的產品推薦使用不銹鋼。
(4) 拉絲處理
鋁沖壓件的拉拔種類很多，常見的有直拉拔、隨機拉拔、螺旋拉拔和螺紋拉拔。拉絲后的鋁沖壓件表面可以看到清晰而細微的痕跡，產品給人一種發光的絲線感。
基本上，鋁沖壓件在加工后都需要進行表面處理，但選擇哪種處理方式取決于客戶的具體要求。在客戶沒有要求的情況下，一般采用陽極氧化。
展開 淺析鋁沖壓技術。
鋁沖壓模具式樣圖如圖2 所示。
表2 鋁板與鋼板性能及工藝審查標準
表3 鋼沖壓模具材質及鋁沖壓模具材質要求
圖2 鋁沖壓模具式樣
鋁模具的修沖易產生鋁屑，生產過程的鋁屑會造成面品的質量缺陷，因此鋁板盡量減少廢料刀的結構設計，如圖3 所示。
對生產規劃影響
由于鋁板較輕且沒有磁性，因此在沖壓生產線的拆垛分張過程中，傳統的去磁已經無法分張，鋁分張一般采用氣刀分張，如圖4 所示。
由于鋁板偏軟，在生產運輸過程容易出現板料滑動皮帶摩擦導致面品質量缺陷，因此在規劃中采用高摩擦真空皮帶，同時考慮到鋁板和鋼板的原材料差異，需要對鋁板和鋼板廢料分類收集。因此一般鋼鋁混線的廢料收集多采用雙料斗收集(圖5)。考慮到鋁板的返修，打磨的粉塵需要規劃除塵防爆，因此需在沖壓車間規劃封閉打磨房，滿足產品返修，如圖6 所示。
同時由于鋁板的時效性要求，導致在生產組織中要明確先進先出，確保板料的及時使用，車間板料需要規劃信息化，及時對板料進行監控，避免板料存儲過時效。
圖3 鋁屑對沖壓模具的影響
圖4 鋁沖壓生產線鋁板氣刀分張
圖5 鋁沖壓生產線廢料收集
圖6 鋁沖壓返修除塵房
結束語
鋁沖壓相對鋼沖壓存在較大的差異性，以上從鋁板性能、工藝分析審查標準、模具的材質、結構的設計以及生產規劃的差異性進行說明，進一步闡述了對鋁板沖壓技術分析研究，為鋁沖壓技術的推廣應用提供了方案支持。
主要負責新車型產品工藝設計、生產線工裝設備技術開發及工廠規劃。曾以第一人稱發表論文3 篇，第一人稱授權發明專利5 項，曾獲得省科技進步三等獎。
展開 沖壓件廠家怎么解決鋁沖壓件有壓傷這一問題
沖壓件廠加工多種金屬材質的沖壓件，鋁沖壓件就是其中的一種。但是鋁沖壓件加工過程中容易出現壓傷，沖壓件廠家采用什么方法來克服這一難題呢？要想克服鋁沖壓件這容易產生壓傷這一難題，就得知道壓傷是怎么造成的，分析出原因才能想出解決問題的辦法。
沖壓件廠家經過長期的生產實踐經驗發現了這一問題產生的原因是：鋁材的內部晶體組織松散，在受到沖剪力的作用下，截斷面一定有細微鋁屑產生，且落于模腔內，因在沖裁的過程中會瞬間產生高溫將細鋁屑熔于模具的內表面，造成了風qiang無法吹走鋁屑而產生壓傷。
針對這一現象沖壓件廠家采取以下幾個措施來：
A.建立每個產品缺陷收集卡，對產品表面壓傷的位置做出統計，對經常出現的幾個壓傷位置設置風qiang，重點清除。
B.針對幾個常壓傷的位置，定時加潤滑油，減少模具刃口麻損而產生的鋁屑；
C.上下模的間隙維持均勻穩定也能減少這一問題的產生。
展開 鋁合金沖壓板件在沖壓與焊接上的工藝要求
讓更多人了解汽車行業的細節
鋁合金的特點及性能優勢使其成為當今汽車輕量化的首選材料之一。鋁合金板材的成型特點及在車身應用中沖壓工藝、焊裝工藝、涂裝工藝各環節中的技術應用，針對我國汽車沖壓鋁板材的應用現狀進行研究分析，同時對我國汽車在鋁合金使用過程中出現的工藝問題提出了一些解決措施和建議。
隨著現代汽車工業的發展及我國在能源、環保和安全三方面越來越嚴厲的要求下，由于提高汽車的輕量化能夠有效節約油耗和減少排量，鋁合金板材在汽車制造領域的應用范圍也越來越廣泛。鋁具有密度小、質量輕、成型加工性好、可以重復回收利用、節能環保等優點，加上可以提高汽車行駛性能和安全舒適性能、降低燃油的消耗、減少排放和減輕對環境的污染有顯著的作用，因此，鋁合金被公認為是未來汽車的理想材料之一。
鋁合金在汽車車身上的應用
目前，全世界耗鋁量的12%～15%以上用于汽車工業，有些發達國家已超過25%。2002年，整個歐洲汽車工業1年消耗了 150萬t以上的鋁合金，其中約 25萬t用于車身制造，80萬t 用于汽車傳動系制造，另外有42. 8萬t 用于制造汽車行駛機構和懸掛機構。可以看出，汽車制造工業已成為最重要的鋁材料消費大戶。沖壓鋁制板材在汽車車身上的應用，如圖1所示。
圖1 鋁板材在汽車車身上的應用
鋁合金沖壓板材在沖壓上的工藝要求
鋁合金板材成型及模具工藝要求
經調研，鋁合金的成型工藝與普冷板一致，可以通過增加工序減少廢料刀使用量，降低鋁屑產生，但其模具要求與普冷板存在差異，表1示出沖壓鋁板材對模具的特殊要求。
展開 
鋁合金沖壓件簡介
鋁合金沖壓件是指由鋁合金材料制成的沖壓五金件。鋁合金材質和規格有很多種。不同的鋁合金材料制成的金屬沖壓件具有不同的性能和用途。
鋁沖壓件的加工優點
鋁合金沖壓件的塑性非常好。純鋁很軟，不強，延展性好，可以拉成細線和卷成箔，具有良好的可加工性，廣泛用于電線、電纜制造、無線電工業和包裝工業。一些金屬的性能可以通過加入少量的鋁而大大提高。如果在鋁合金沖壓件中加入少量的鎂和銅，就可以制成堅韌的鋁合金沖壓件。
展開 鋁合金沖壓件如何避免不必要的成本浪費
鋁合金沖壓件是指用采用鋁合金材質制成的沖壓五金件，鋁合金的材質和規格型號有很多種，不同的鋁合金材質制成的五金沖壓件，性能和用途都不一樣。鋁合金沖壓件的可塑性非常好。純的鋁很軟，強度不大，有著良好的延展性，可拉成細絲和軋成箔片，具有良好的可機加工性，大量用于電線、電纜制造業和無線電工業以及包裝業。在某些金屬中加入少量鋁，便可大大改善其性能。如在鋁合金沖壓件中加入少量鎂、銅，可制得堅韌的鋁合金沖壓件。
鋁材料質地軟，易斷裂，而且某些鋁合金沖壓件在后面的加工中發生壓傷、刮傷、變形等現象也是屢見不鮮，這也造成了鋁材料貴的原因。
為了避免浪費材料，節省成本，我們要注意兩個方面：
一、模具制造方面：
1、鋁原材要弄上PE膜，防止因為鋁料折彎產生的鋁屑，從而造成點傷、壓痕。
2、對于沖孔數較多的產品，即便多一道工程數，也要后面到后面再沖孔。
3、在反折邊時，鋁料特別容易開裂，要把壓線做寬點，甚至不做壓線。
4、用慢走絲線割鋁件刀口，這樣可以防止毛刺和落料不順，鋁件易高溫，所以沖子的硬度盡量到60°以上，使用SKD11材質以上，不能有D2等差質沖子來工作。
二、沖壓生產方面：
1、要想將鋁合金沖壓件沖壓做好，降低不良率，首先要做好5S，特別是清潔模具、沖臺面等等是必要的，模具要干凈整潔，確保無雜物。
2、發現產品毛刺較大必須及時送模具維修并跟催至結果。
3、模具推塊隨著推平會產生鋁屑，不及時處理掉的話沖子在沖孔時會把這些鋁屑一起帶進脫板，使沖子產生磨損，所以推塊每天工作完成后要把推塊下面的鋁屑全部處理掉。
展開 鋁合金沖壓板件在焊接上有什么要求？
東一五金沖壓廠，加工機械配件沖壓件，各種金屬件，可來圖定制，下面跟我們看一下鋁合金沖壓板件在焊接上有什么工藝要求呢？
焊裝鋁合金沖壓板件的工藝有以下幾點：
第一，鋁合金沖壓板件的電阻焊接;
目前，鋁合金的電阻焊一般采用中頻或高頻電阻焊工藝，該種焊接工藝只在焊鉗電極直徑大小范圍內，且在極短的時間內融化母材金屬而形成熔池，焊點迅速冷卻形成連接，產生鋁鎂粉塵的
可能性極小。產生的焊接煙塵大多是金屬表面和表面雜質的氧化物顆粒。焊接過程中都配有工位局部排風，能及時將這些顆粒通過風筒排到大氣中，基本不會產生鋁鎂粉塵的沉積。
第二、鋁合金板件的CMT 冷過渡焊接和氬弧焊;
特別強調一下這兩種焊接工藝，由于有不活潑氣體的保護，在高溫下，其融化金屬與氧氣的接觸不充分，在電弧的射流作用下，能夠產生顆粒度較小的鋁鎂金屬顆粒，并飛濺到工作環境
中，形成鋁鎂粉塵的沉積，存在鋁鎂粉塵爆炸的危險性，所以需要做好粉塵爆炸的預防及處理工作。
第三、鋁合金沖壓板件無鉚焊接工藝;
大概敘述一下，鋁板件無鉚連接就是通過壓力設備和專用模具將 2 層或多層金屬板件冷擠壓成型，然后形成一個具有一定抗拉和抗剪強度的內部鑲嵌連接點。其中連接板件厚度可以相同也可
以不同，可以有膠粘層或者其他中間層，材質也可以相同或者不同；
第四、鋁合金沖壓板件沖鉚連接工藝;
鋁板件沖鉚連接，是使用沖鉚設備，將沖鉚鉚釘壓入被連接材料，形成一個穩定、牢靠、美觀的連接點。其中的工藝特點是什么，下面看一下；
1）高強度，鎖鉚連接點的抗剪、抗拉動態疲勞強度，抗沖擊性能都高于或等于點焊連接點的強度；
2）可以目測連接質量。
展開 鋁合金沖壓件的陽極氧化是怎么回事
為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴大其應用范圍，延長使用壽命，表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環，而陽極氧化技術是應用最廣且最成功的。為了提高鋁合金沖壓件的表面質量，五金沖壓件廠家通常需要對鋁沖壓件進行陽極氧化處理。那么陽極氧化處理是怎么回事呢？
陽極氧化就是金屬或合金的電化學氧化。鋁合金沖壓件在相應的電解液和特定的工藝條件下，在外加電流的作用下，通過電極的氧化作用，在鋁制品（陽極）上形成一層具有各種顏色的氧化膜。這層氧化膜具有保護性、裝飾性以及一些其它的性能。
一般來講陽極都是用鋁或者鋁合金當作陽極，陰極則選取鉛板，把鋁和鉛板一起放在水溶液，這里面有硫酸、草酸、鉻酸等，進行電解，讓鋁和鉛板的表面形成一種氧化膜。在這些酸中，最為廣泛的是用硫酸進行的陽極氧化。
展開 加工鋁沖壓件時要注意什么？
在生產加工鋁制沖壓件前，要熟悉掌握，鋁材料材質的特征特性，如何能保證再沖壓加工過程中，避免出現不良的現象；
1、鋁料較軟且模具容易堵料，所以在設計模具放間隙時宜放邊料厚10%的間隙，刀口直深位以2mm較為合適，錐度以0.8—1度為合適；
2、因為鋁料較脆，容易開裂，特別是在反折邊的情況下，故盡量不要做壓線，即使要做，也要將壓線做寬一點，打淺一點；
3、加工鋁沖壓件，刀口都要求用慢走絲線割，以防毛刺及落料不順現象，鋁件容易產生高溫，所以使用的模具沖子硬度要求60度以上，至少用SKD11材質以上；
4、沖壓件加工廠要想把鋁沖壓件加工好，降低不良率，首先要清潔，包括模具、沖床臺面，流水線以及包裝材料等，必須做到無尖銳雜物，無臟污。
展開 變摩擦系數下的鋁合金板材沖壓成形無網格法數值模擬
文獻中對鋁合金板材斷裂失效預測研究發現，鋁合金板材在不同受力狀態下，臨界失效應變值有所不同。在沖壓成形過程中，板材受力狀態復雜，需要使用如Gissmo、MMC等考慮材料受力狀態對臨界失效應變值的影響，及非線性應變路徑成形的失效模型，才能較為準確的預測出鋁合金板材在沖壓成形過程中的裂紋區域。
將數值模擬及試驗樣件起皺區域進行對比（圖12），從圖中可知，沖壓成形后，鋁合金板材汽車引擎蓋內板沖壓件在邊角部相同區域呈現明顯的波紋狀，均發生起皺。數值模擬結果與試驗結果吻合度較高，說明本研究得到的鋁合金板材變摩擦系數具有良好的適用性，能很好的用于預測鋁合金板材沖壓成形性能。
圖12 試驗與數值模擬起皺結果對比圖
結束語
汽車用鋁合金板材在沖壓成形過程中，成形件結構復雜，鋁合金板材變形較大，在不同部位成形速度及接觸壓力不同，與模具間的摩擦系數不斷變化，傳統的定摩擦邊界條件與實際情況不符。本研究中，基于試驗測試得到了汽車用鋁合金板材的準靜態、動態力學性能及成形變摩擦系數，考慮鋁合金板材的各向異性選取計算精度更高的EFG法對鋁合金板材汽車引擎蓋內板沖壓成形過程進行了模擬，并開發出沖壓模具，進行了實際沖壓試驗。對比分析數值模擬及實際沖壓結果發現，鋁合金板材汽車引擎蓋內板沖壓件在主要成形區域成形性能較好，在邊角部相同區域出現波紋狀起皺，兩者吻合度較高，表明本文研究得到的鋁合金板材準靜態、動態力學性能及變摩擦系數是準確的，采用變摩擦系數及無網格法計算的仿真結果能較為準確的預測鋁合金板材的沖壓成形性能。
展開 加工鋁合金沖壓件板材時，對模具有什么要求？
沖壓件加工廠加工各種材質的沖壓產品，其中包括鋁合金材質，經過調研，鋁合金的成型工藝和普通冷板一致，可以通過增加工序減少廢料刀使用量，降低鋁屑產生等；但是對沖壓件模具的要求與普通冷板有不同；沖壓五金廠家帶您看一下；
用于加工鋁合金沖壓板件所使用的模具，有一定的特殊要求；
一、對拉延模具的要求
模具硬度方面的要求；外板HRC70 ,內板HRC55;
拉延模工作型面要拋光鍍硬鉻；
沖壓件模具中拉延筋要采用圓筋，而且拉延筋工藝補充比較多，拉延筋的R角也要比鋼件大；
鋁件的滑移線在圓角上就算合格，不能大于18mm；
壓料圈著色方面要求要優于鋼件產品；
鋁合金板件拋光用的砂紙需要達到2000# 砂紙的光潔度；
二、對修邊模具的要求
、加工鋁合金沖壓板件的廢料刀要采用斷開筋結構，主要為了減少料屑；
、采用臺階沖頭，以減少料屑；
、鋁合金沖壓件修邊間隙要略大于鋼件
、壓料板研合寬度為：10~15mm
三、對翻邊整形模具的要求
、要求翻邊壓料寬度為：20~25mm
、要求翻邊間隙為料厚的95%；
、鋁合金沖壓件翻邊對鑲塊的要求較高，鑲塊表面一定不能有砂眼、氣孔、表面光潔度要好，不能有明顯劃痕等；
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鋁合金沖壓件加工中變形的原因及改善措施
沖壓加工廠家生產各種材質的沖壓件產品，其中鋁合金沖壓件材料熱膨脹系數比較大，尤其是在采用自由鍛毛坯時，加工余量大，從而加大了變形的不良情況；
鋁合金沖壓件加工中變形的原因；
變形的原因有很多中，主要包括與零件的材質、零件形狀、生產條件、切削液的性能都有一定的關系，主要表現為；在用模具沖壓過程中毛坯內應力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形和夾緊力引起的變形；
如何降低鋁合金沖壓件加工中出現變形的情況呢?
1、減小毛坯的內應力；采用自然或人工時效以及振動處理，均可以部分消除毛坯的內應力，預先加工也是行之有效的工藝方法，對與大一點的毛坯，由于余量大，加工后也有可能會加大變形的情況，如果先加工掉毛坯的多余部分，縮小各部分的余量，提前放置一段時間，不僅可以釋放一部分內應力，還可以減小加工中的變形情況；
2、合理選擇刀具幾何參數，改善刀具的切削能力；刀具的材料，幾何參數對切削力、切削熱有重要的影響，正確選擇刀具，對減少零件加工變形至關重要；
3、調整鋁合金沖壓件的夾裝方法；對于剛性比較差的薄壁鋁合金工件，如果用三爪自定心卡盤或彈簧夾頭從徑向夾緊，加工后一旦松開，工件必然發生變形。此時，應該利用剛性較好的軸向端面壓緊的方法。以零件內孔定位，自制一個帶螺紋的穿心軸，套入零件的內孔，其上用一個蓋板壓緊端面再用螺帽背緊。加工外圓時就可避免夾緊變形，從而得到滿意的加工精度。
對薄壁薄板工件進行加工時，最好選用真空吸盤，以獲得分布均勻的夾緊力，再以較小的切削用量來加工，可以很好地防止工件變形。
展開 鋁合金沖壓件縮頸拉裂的解決方案
汽車覆蓋件中鋁合金沖壓件與不銹鋼沖壓件對比，具有質量輕、散熱快、吸音性能好、不銹蝕等優點。目前用于沖壓件的鋁合金板材多是6000系鋁合金，由于鋁件與鋼件材料不同，在沖壓生產典型的兩大工藝中，成形工藝中的縮頸拉裂問題，以及分離工藝中的料屑問題有較為突出的影響。新制模具鋁件料屑問題每生產千沖程停機時間高達20min，超過普通鋼件5倍，同品種縮頸拉裂頻次鋁件高于鋼件3倍。
在成形工藝中，鋁件與鋼件相比更易出現縮頸拉裂問題。該問題主要有兩方面原因：一是相同塑性硬化指數n值的鋁合金板的沖壓成形性能遠低于冷軋鋼板。鋁料自身厚向異性指數r值低，深沖性、局部斷后伸長率都較低，成形窗口窄，成形能力只有鋼的1/3。其次是鋁料有時效特點，熱處理后隨時間增加，鋁本身強度、硬度升高，塑性、韌性下降。一般鋁卷料熱處理后需要在6個月時間內進行生產，而在這6個月的生產窗口里，由于時效原因不同批次鋁料生產前機械性能千差萬別，在模具中成形時模具裕度與材料性能的匹配性差，縮頸拉裂時有發生。
沖壓加工廠解決縮頸拉裂問題方案如下：
1.板料時效控制：
鋁板料有時效的特性，隨時間增加強度、硬度升高，塑性、韌性下降。由于板料制造工藝、熱處理后出廠狀態、運輸、溫度等等條件的不同，在沖壓生產前鋁板料的機械性能差異性很大，對模具的生產調整影響很大，也造成了連續生產時經常出現縮頸拉裂等問題。為解決這一問題可以先積累出模具可以穩定生產的機械性能區間，然后利用鋁料時效的特性，掌握時效規律，針對屈服強度偏低的鋁料放置停用使其自然時效，屈服強度升高至預期的范圍后再進行生產。
2.鋁板機械性能預警及區間供貨
通過對板料料卡進行改革，將板料所有信息都打印至料卡上，方便生產問題出現后快速進行材料性能比對分析。
展開 鋁合金沖壓件加工變形原因分析
精加工時，零件精加工表面要保持均勻的加工余量，一般以0.2-0.5mm為宜，使刀具在加工過程中處于平穩的狀態，可以大大減少切削變形，獲得良好的表面加工質量，保證鋁合金沖壓件的精度。
金屬冷沖壓加工中常用的鋁合金
在金屬冷沖壓加工中，純鋁通常與其他金屬進行合金化，以添加或增強某些材料性能，從而提高最終成品鋁沖壓件的性能。典型的合金材料包括銅、鐵、鎂、錳、硅和鋅。每種合金都有一個唯一的四位數字，第一位數字由主要合金元素決定。例如：
1xxx用于99%純鋁，不含合金元素；
2xxx用于鋁與銅的合金化；
3xxx用于錳鋁合金；
4xxx用于硅鋁合金；
5xxx用于鋁合金和鎂合金；
6xxx用于鎂硅鋁合金；
7xxx用于鋅鋁合金；
8xxx用于與其他元素進行鋁合金化。
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