常見鋁合金材料成型工藝分析研究

（首師大附中，北京 100048）

隨著社會主義建設(shè)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)好相關(guān)鋁合金的成型工藝分析對后來人們相關(guān)研究也有著重要的作用。鋁合金的廣泛應(yīng)用不僅是單一的成型工藝方面的研究。同時也對于后續(xù)相關(guān)材料加工也發(fā)揮著重要的作用。故而實(shí)現(xiàn)好常見鋁合金材料成型工藝分析。對其產(chǎn)業(yè)后面相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展與建設(shè)有著重要的指導(dǎo)意義[1-5]。

鋁合金材料的應(yīng)用十分廣泛，本文以多曲面成型工藝的代表輪轂鋁合金材料為研究重點(diǎn)展開分析。從鋁合金材料上來進(jìn)行相關(guān)分，有多種材料的性能對比中，鋁合金的結(jié)構(gòu)密度相對較小，其通常為鋼材料的1/3，尤其在表現(xiàn)在曲面結(jié)構(gòu)域的輕量化方面具有重要的優(yōu)勢作用，故而實(shí)現(xiàn)好對于社會整體的節(jié)能減排意義非常重要。其次，鋁合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)相對比于其他高性能材料較高，鋁合金材料的導(dǎo)熱率大于鋼的熱導(dǎo)率，故而在實(shí)踐過程中對于相同的材料而言，鋁合金所成型的汽車輪轂往往更加容易把更多的熱量進(jìn)行散發(fā)。對于鋁合金材料進(jìn)行多曲面制造成型而言。器所具體的成型方法包含有鑄造成型、鍛造成型以及旋壓成型。通過多種鋁合金材料成型方法分析并進(jìn)行器與之相關(guān)制造形態(tài)的分析具有實(shí)踐性較強(qiáng)的意義，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。

1 鑄造鋁合金曲面成型工藝分析

在鋁合金材料的成型工藝中，其鑄造工藝主要的方法包括有低壓和重力兩種方式的鑄造，其中關(guān)于重力的鑄造方法相對成本較低。故而在實(shí)際的鋁合金材料成型工藝中關(guān)于曲面的制造，對于應(yīng)用其與之相對應(yīng)的重力鑄造方法的時間與比重相對其他方法而言更為廣泛。這種方法的基本原理是基于液體鋁而后通過其自身的重力而后使其液體鋁進(jìn)入相應(yīng)的模具之內(nèi)，而這種方法也是整個鑄造工藝的鑄模過程。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于其鑄造法相對其他的方法成本較低、鑄造工藝也相對較為簡單，故而通過這種方法所實(shí)現(xiàn)的制造鋁合金多曲面的成型效率也相對較，同時在實(shí)際的重力鑄造過程中，如果發(fā)生了相應(yīng)的雜質(zhì)容易進(jìn)入了鋁合金的相應(yīng)形態(tài)下的液體中，或外界的氣體也會因?yàn)樵趯?shí)際的制造中往往會因?yàn)殇X合金液體的不完全性而導(dǎo)致相應(yīng)的產(chǎn)品在實(shí)際的制造過程中往往會因?yàn)殡s質(zhì)的缺陷而造成孔隙，以而最終會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。在實(shí)際的應(yīng)用過程中起往往會因?yàn)橹亓﹁T造成型生產(chǎn)中的相關(guān)材料的原因而導(dǎo)致其所成型產(chǎn)品而導(dǎo)致其曲面的模具出現(xiàn)對應(yīng)的氣孔并且內(nèi)部質(zhì)量較差，同事伴隨著鋁合金液體在實(shí)際的流動過程中也往往會因?yàn)槠淞鲿承远鴩?yán)重的影響產(chǎn)品質(zhì)量，但是隨著社會對于多曲面鋁合金成型結(jié)構(gòu)的要求越來越高，結(jié)果會導(dǎo)致其所成型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越加復(fù)雜，而在此背景下使用重力鑄造生產(chǎn)的多曲面成新產(chǎn)品就可能無法達(dá)到要求。

在目前實(shí)踐的應(yīng)用范圍中。相比于重力鑄造鋁合金材料成型法，其中關(guān)于低壓鑄造法正成為鋁合金材料成型所間常使用到的常規(guī)方法，而這種低壓鑄造法具體操作方法是在成型過程中通過加壓完成的。其具體操作過程為鋁合金在相應(yīng)的模具里進(jìn)行完全地熔融后，后通過相應(yīng)的加壓設(shè)備在相應(yīng)的壓力下充填模具，并且在該壓力下，鋁合金材料還在其模具遇冷而發(fā)生完成相應(yīng)的凝固結(jié)晶狀態(tài)。在現(xiàn)代鋁合金材料制造成型過程中，使用低壓鑄造成型法生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組織相對于之前的重力成型方法更加密實(shí)，而且通過該方法所產(chǎn)生的產(chǎn)品機(jī)械性能也會更好。

2 鍛造鋁合金材料成型工藝分析

相對于鑄造成型工藝而言，鋁合金鍛造成型所成型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組織更加細(xì)膩。而這種產(chǎn)品的性能也會更加迎合高端市場，鋁合金的鍛造成型工藝過程是通過固體到固體的轉(zhuǎn)變而實(shí)現(xiàn)的，這個過程不僅包括相應(yīng)的液態(tài)相變，同時更加注重與固態(tài)變化。該方法所成型的產(chǎn)品相對于鑄造鋁合金成型的產(chǎn)品相比，其所成型的產(chǎn)品力學(xué)性能更加優(yōu)良。而在實(shí)踐中通過該鍛造鋁合金的操作過程中，鋁合金材料的具體晶粒的流動方向及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)受外力的方向更加均勻，因而使用該成型方法進(jìn)行具體化生產(chǎn)所產(chǎn)生的產(chǎn)品其強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度會比傳統(tǒng)的鋁合金材料成型工藝更為精確。而使用該種方法也可以極大地加強(qiáng)鋁合金材料的伸長率，這樣在某一方面也利用到了鋁合金材料延伸特性。而與此同時，該材料在能量吸收振動方面也具有良好的發(fā)展前景。

3 旋壓成型鋁合金材料成型工藝分析

鋁合金材料旋壓的成型方法所具體指的是MAT旋壓技術(shù)。目前旋壓技術(shù)用的通常是通過相應(yīng)的熱能成型設(shè)備結(jié)合相應(yīng)的模具制作而成。其具體工藝為旋壓技術(shù)制造在過程中不斷的通過的旋壓技術(shù)而完成對于產(chǎn)品的呈現(xiàn)。其鋁合金產(chǎn)品的質(zhì)量、強(qiáng)度和延伸性也相對于更高。而這種方法比普通的鑄造成型方法所制造出鋁合金部件的性能要優(yōu)良，其產(chǎn)品的性價比也相對較高，而且這種方法更容易在實(shí)踐中生產(chǎn)。從質(zhì)量上講，MAT旋壓成型工藝所產(chǎn)生的鋁合金制品的性能更加良好，而通過這種方法所產(chǎn)生的產(chǎn)品比鍛造法制造的曲面產(chǎn)品。的質(zhì)量要大。該方法對于能源的消耗較低，但是在國內(nèi)這種方法技術(shù)相比于其他技術(shù)不成熟。

4 擠壓鑄造鋁合金材料成型工藝分析

在上述的鋁合金材料鑄造方法主要是利用鋁合金材料熔體的流動性，繼而完成在成型過程中相應(yīng)部件復(fù)雜形狀，而在上述鋁合金材料成型中對于鍛造方法所使用的是利用鋁合金材料塑性變形，進(jìn)而可以通過這種方法有效的提高相應(yīng)組織致密已而達(dá)到器部件的機(jī)械強(qiáng)度相對較好。而該擠壓鑄造法的主要原理是結(jié)合之前的鑄造和鍛造的優(yōu)點(diǎn)，既然可以有效的獲得成型部件形狀，最終實(shí)現(xiàn)其部件復(fù)雜性并且不斷的優(yōu)化鋁合金零件綜合性能。而該擠壓鑄造成型工藝是將其固有的量的金屬液體進(jìn)行直接的澆筑。并且通過沖頭進(jìn)行與之相適應(yīng)的壓作用成型。在充填、成形以及結(jié)晶工藝凝固完成之后，并在該成型工藝中具體的結(jié)晶過程會發(fā)生與之相適應(yīng)的塑性變形。

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，新技術(shù)與新材料在人們生產(chǎn)制造過程中不斷使用。鋁合金材料成型工藝作為一種重要的工業(yè)制品生產(chǎn)方法也越發(fā)受到人們的重視。在此通過對于多種鋁合金材料成型工藝的討論，為其后面工業(yè)生產(chǎn)所具體曲面制品生產(chǎn)提供成型工藝選擇，同時也為后續(xù)相關(guān)的研究打下實(shí)踐性基礎(chǔ)。通過對鋁合金材料成型工藝的多種方法對比，可以有效地甄別各類方法的優(yōu)缺點(diǎn)，而根據(jù)各種方法匹配于各種鋁合金工業(yè)制品的成型生產(chǎn)也發(fā)揮著重要的指導(dǎo)意義。實(shí)踐好現(xiàn)有的鋁合金成型工藝分析，不僅是對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行全面的分析，而且可以為以后新技術(shù)的探討與研究提供理論基礎(chǔ)。