同泰升CNC精密机械加工厂家讲解:薄壁铝合金零件加工变形分析
- 分类:常见问答
- 作者:精密五金件加工厂家
- 来源:
- 发布时间:2023-11-16
- 访问量:0
【概要描述】铝合金薄壁件常应用在汽车、运载工具等产品中,其中有一些形状比较复杂的铝合金薄壁筒形需要进行精密加工之后,才能符合应用的标准,但是这类复杂筒形件在加工过程中,经常会出现变形的问题,从而影响尺寸的精确度,为后续的应用带来一定的困难,所以如何提高加工工艺则成为加工人员主要关注的问题。
同泰升CNC精密机械加工厂家讲解:薄壁铝合金零件加工变形分析
【概要描述】铝合金薄壁件常应用在汽车、运载工具等产品中,其中有一些形状比较复杂的铝合金薄壁筒形需要进行精密加工之后,才能符合应用的标准,但是这类复杂筒形件在加工过程中,经常会出现变形的问题,从而影响尺寸的精确度,为后续的应用带来一定的困难,所以如何提高加工工艺则成为加工人员主要关注的问题。
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- 作者:精密五金件加工厂家
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- 发布时间:2023-11-16
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铝合金薄壁件常应用在汽车、运载工具等产品中,其中有一些形状比较复杂的铝合金薄壁筒形需要进行精密加工之后,才能符合应用的标准,但是这类复杂筒形件在加工过程中,经常会出现变形的问题,从而影响尺寸的精确度,为后续的应用带来一定的困难,所以如何提高加工工艺则成为加工人员主要关注的问题。
薄壁铝合金零件变形分析
1、因为铝合金材料本身的熔点偏低,且激活能较大,所以在温度升高的过程中存在非常强的可塑性;这一个特点不仅会让铝合金的加工变得低能耗,还可以节约成本;在高温环境下,容易让铝合金材料出现组织的裂变,在高温高压的环境下,刀具出现的磨损偏大,随着刀屑界面摩擦力的增大就会有屑瘤出现。
2、考虑到铝合金材料本身较薄,所以再具体的加工过程中,每一次的切削加工都可能使材料发生变形,这样不但会影响零件的尺寸精度,同事对于形位公差也会造成或多或少的影响。
3、薄壁铝合金材料本身的刚性偏弱,如果不能合理设置切削的参数,在加工的过程中,材料就会同机床发生共振,导致形变,对零件的质量和外观结构造成直接的影响。
4、在径向夹紧力和切削力的作用下,因为弹力也会让零件产生形变,也就是在加工工件时会有应力变形的出现。
薄壁铝合金零件热吹变形控制工艺
1、刀具材料与几何参数的合理选择
因为铝合金本身拥有极强的加工性,所以刀具材料最好选择潮汐精粒的硬质合金刀具或是涂层硬质合金刀具,有利于提高刀具耐用度,减小刀屑界面的摩擦,提升加工表面的质量。
2、零件加工艺流程的合理选择,由于薄壁零件精度较强,所以在工艺加工中需要将加工应力消除,从而保护加工尺寸的稳定性,在半精加工之后,再进行基准的加工,将定位基准的椭圆度消除,从而将加工的应力逐次消除。
3、零件加工切削要素的合理选择;铝合金材质拥有良好的导热性,硬度较低,可以进行高速的切削操作,在粗加工过程中需要选择较大的切削速度和大走刀量。因为零件为薄壁,在半精加工时可以选择2/3倍的粗加工切削速度,而精加工这最好选择1/3的切削速度,保持慢走刀量,主要是未来提升零件表面的加工质量,确保尺寸加工精度,将变形消除。
4、为消除加工应力热处理方式的合理选择,通过人工+淬火的毛坯处理,可以均化组织晶粒,帮助组织提升其硬度,确保加工应力的消除与均化;在半精加工之后,就可以时效处理,这样可以消除加工应力,在精加工之后,就可以做到应力的均化和消除,确保稳定的循环时效处理,这样也可以将零件加工组织稳定下来,满足加工尺寸的要求。
5、为消除材料氧化,合理选择切削液。消除材料氧化可以选择极压乳化液以及合理的浇注方式,确保切削区温度得以降低,避免氢和铝元素在高温下发生化学反正,遭受腐蚀。
加强铝合金薄壁复杂筒形件精密加工工艺的措施
1、优化工艺设计
首先加工人员就要对整个工艺过程进行优化,可以进行三个阶段的加工,首先可以使用国外进口的高质量设备,这样可以提供尺寸的精确度;第二阶段要进行半精加工,可以进行时效处理,从而降低内应力,减少变形的几率;最后在进行切削加工时,一定要用冷却润滑筒形件,然后再合理的使用专用夹具进行的切削,从而保证每批量生产的零件达到统一的精准效果。
2、改良加工方式
在铝合金薄壁复杂筒形件加工时,中间轴度的要求是较难达成的,其实加工人员可以采用心胀簧夹紧结构为例,加工人员可以利用零件内孔的花瓣状横向筋槽的优势,将一个锥度定心的结构嵌入夹具内孔花瓣槽中,这样就可以使切削扭矩达到最大程度的平衡,即可以降低胀紧力,又便于车削操作,从而改善因装夹力而引发的复杂筒形件变形问题。使用这种定心胀簧夹紧结构进行定位也可以使精车内孔与外圆轴线重合,从而达成同轴度的标准,减小误差,提高生产的精确度。
3、消除工件的残余应力
在铝合金薄壁复杂筒形件加工的过程中,残余应力是值得注意的一个问题,为了提供加工精度,应该尽量消除残余应力;这方面可以通过时效处理工序进行处理,这需要工作人员在切削筒形件的时候,至少进行一次时效处理;传统时效处理通常是使用热处理的方式,这就是通过人工进行温度、时间的控制,一旦失效温度较低,就不会有效的消除应力,如果温度过高,那么就会影响材料的强度,随着时代的进步,实效处理的技术水平也在不断的提升,加工人员可以使用振动实效的方式带入人工进行实效处理,这样比人工实效处理更加方便科学,可以有效的消除残余应力,为零件加工消除材料的不利因素,进一步提升加工的合格率。
作为一家现代化精密机械零件制造商,佛山同泰升精密机电科技有限公司以CNC加工为核心工艺,拥有实体工厂、检测设备,并整合快速成型、模具、后处理等配套的制造资源,为客户提供快速打样、中小批量生产制造和试装,真正做到省心省力的一站式服务;企业拥有台湾进口的电脑锣、铣床、车床、磨床等精密机械加工设备以及富有非标产生产经验的技术团队,生产经验丰富。咨询电话:13826973330,网址:www.fstpe.com。
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