鋁型材擠壓加工型材模具的制造，也是決定其品質(zhì)和使用壽命的關(guān)鍵因素之一。由于鋁擠壓工模具具有一系列特點(diǎn)，因此對(duì)鋁型材模具制模技術(shù)需要很高的要求：1、由于鋁合金擠壓加工模具的工作條件十分惡劣，在擠壓過(guò)程中需要經(jīng)受高溫、高壓、高摩擦的作用，因此，要求使用高強(qiáng)耐熱合金鋼，而這些鋼材的熔煉、鑄造、鍛造、熱處理、電加工、機(jī)械加工和表面處理等工藝過(guò)程都非常復(fù)雜，這給模具加工帶來(lái)了一系列的困難。鋁型材擠壓加工工藝模具的制造要求:2、為了提高鋁型材擠壓加工模具的使用壽命和保證產(chǎn)品的表面品質(zhì)，要求模腔工作帶的粗糙度達(dá)到0.8-0.4μm，模子平面的粗糙度達(dá)到1.6μm以下，因此，在制模時(shí)需要采取特殊的拋光工藝和拋光設(shè)備。3、由于擠壓產(chǎn)品向高、精、尖方向發(fā)展，有的型材和管材的壁厚要求降到0.5mm左右，其擠壓鋁制品公差要求達(dá)到±0.05mm，為了擠壓這種超高精度的產(chǎn)品，要求模具的制造精度達(dá)到0.01mm，采用傳統(tǒng)的工藝是根本無(wú)法制造出來(lái)的，因此，要求更新工藝和采用新型專用設(shè)備。例如：數(shù)控車床，數(shù)控加工中心以及慢走絲加工等先進(jìn)高精密度加工設(shè)備。4、鋁型材斷面十分復(fù)雜，特別是超高精度的薄壁空心鋁型材和多孔空心壁板鋁型材，要求采用特殊的擠壓模具結(jié)構(gòu)，往往在一塊模子上同時(shí)開設(shè)有多個(gè)異形孔腔，各截面的厚度變化急劇，相關(guān)尺寸復(fù)雜，圓弧拐角很多，這給模具的加工和熱處理帶來(lái)了很多麻煩。5、鋁型材擠壓加工產(chǎn)品的品種繁多，批量小，換模次數(shù)頻繁，要求模具的適應(yīng)性強(qiáng)，因此，要求提高制模的生產(chǎn)效率，盡量縮短制模周期，能很快變更制模程序，能準(zhǔn)確無(wú)誤地按圖紙加工出合格的模具，把修模的工作量減少到*低程度。6、由于鋁型材擠壓加工產(chǎn)品應(yīng)用范圍日趨廣泛，規(guī)格范圍十分寬廣，因此，有輕至數(shù)千克的、外形尺寸為100mm×25mm的小模子，也有重達(dá)2000kg以上的、外形尺寸為1800mm×450mm的大模子。有輕至幾千克的、外形尺寸為65mmx800mm的小型擠壓軸，也有重達(dá)100t以上、外形尺寸為2500mmx2600mm的大型擠壓筒。模具的規(guī)格和品質(zhì)上的巨大差異，要求采用完全不同的制造方法和程序，采用完全不同的加工設(shè)備。7、擠壓工模具的種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度要求很高，除了要求采取特殊的加工方法和采用特殊的設(shè)備以外，尚需采用特殊的工裝卡具和刀具以及特殊的熱處理方法。8、為了提高模具的品質(zhì)和使用壽命，除了選擇合理的材料和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以外，尚需采用*佳的熱處理工藝和表面強(qiáng)化處理工藝，以獲得適中的模具硬度和高表面品質(zhì)，這對(duì)于形狀特別復(fù)雜的難擠壓制品和特殊結(jié)構(gòu)的模具來(lái)說(shuō)顯得特別重要。綜上所述，鋁型材擠壓加工模具的加工工藝不同于一般的機(jī)械制造工藝，而是一門難度很大、涉及面很廣的特殊技術(shù)。為了制造出高質(zhì)量和高壽命的模具，除了要選擇和制備優(yōu)質(zhì)的模具材料外，尚需要制定合理的冷加工工藝、電加工工藝、熱處理工藝和表面處理工等。

          鋁型材散熱器生產(chǎn)工藝：首先貼膜不能直接貼在鉻化層上，否則會(huì)影響膜的附著力;其次，貼膜后要及時(shí)噴涂不能停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則容易導(dǎo)致貼膜脫落，嚴(yán)重時(shí)還要重新貼膜;再次是撕膜時(shí)要控制流平時(shí)間，不能貼膜后馬上撕膜，這樣會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一定的影響;*后是兩種顏色的噴涂順序要根據(jù)具體情況確定，既要考慮到兩次固化，又要考慮到遮蓋效果。貼膜質(zhì)量控制：散熱器鋁型材質(zhì)量控制中貼膜質(zhì)量很重要，若貼不好，會(huì)導(dǎo)致噴涂困難，如貼膜的張力不大、壓緊程度要控制好;對(duì)形狀復(fù)雜的部位要分開貼膜，貼膜后要檢查貼膜是否貼牢。否則將會(huì)給噴涂帶來(lái)麻煩。影響噴涂質(zhì)量。公司生產(chǎn)的鋁型材產(chǎn)品均由專業(yè)的技術(shù)人員嚴(yán)格把關(guān)，并擁有專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，保證質(zhì)量問(wèn)題，客戶可放心選購(gòu)我廠產(chǎn)品。鋁型材散熱器的貼膜材質(zhì)：首先要對(duì)貼膜材質(zhì)合理選擇，根據(jù)散熱器鋁型材產(chǎn)品的要求、表面處理方式，選擇相應(yīng)的貼膜，同是還要考慮貼膜上的膠對(duì)鋁型材表面質(zhì)量的影響。
             縮孔是鋁合金壓鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大或者易形成熱點(diǎn)的位置。一般來(lái)講，只要縮孔不影響產(chǎn)品的使用性能，都以合格的方式來(lái)判定。然而，對(duì)于一些重要部位，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的冷卻水道孔或潤(rùn)滑油道孔，出現(xiàn)縮孔是不允許判定合格的。
某企業(yè)的一款鋁合金制發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱，采用布勒28000kN冷室壓鑄機(jī)鑄造，材質(zhì)為ADC12合金，成分見表1。鑄件毛坯質(zhì)量為6.3 kg，后工序進(jìn)行X射線探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)第二個(gè)曲軸軸承孔油道出現(xiàn)縮孔，離油道約8 mm，存在較大的漏油風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年該位置的縮孔報(bào)廢率為5%，經(jīng)過(guò)一系列的探索，成功地將廢品率降低為0.2％。本課題從鋁合金壓鑄件縮孔的形成機(jī)理[1-5]和鑄造條件兩方面出發(fā)，分析鑄件產(chǎn)生縮孔的原因，尋求改善措施，以期為日后解決鋁合金壓鑄件縮孔問(wèn)題提供參考。一、鋁合金壓鑄件縮孔形成機(jī)理及形態(tài)--縮孔形成機(jī)理：導(dǎo)致鋁合金壓鑄件縮孔的原因較多，追溯其本源，主要是鋁合金從液相向固相轉(zhuǎn)變過(guò)程中鋁液補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致。常見的縮孔原因有：①模溫梯度不合理，導(dǎo)致鋁液局部收縮不一致。②鋁液澆注量偏少，導(dǎo)致料餅薄，增壓階段補(bǔ)壓不足。③模具存在熱結(jié)或尖銳區(qū)域。④模具的內(nèi)澆口寬度不夠，面積較小，導(dǎo)致鑄件過(guò)早凝固，增壓階段壓力傳遞受阻、鋁液無(wú)法補(bǔ)縮。⑤鑄造壓力設(shè)置過(guò)低，補(bǔ)縮效果較差。圖1為鋁合金鑄件縮孔形成的示意圖。鑄件縮孔形態(tài)：縮孔是一種鋁合金壓鑄件乃至鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大、模具尖角和模溫溫差較大等區(qū)域。圖2為某款發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱縮孔形態(tài)，縮孔呈似橢圓狀，距離軸承油道孔約10 mm，內(nèi)壁粗糙，無(wú)光澤?？s孔區(qū)域鑄件壁厚較大，約為22 mm；油道孔銷子前端無(wú)冷卻水，模溫較高。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的兩大軸頸（主軸頸和連桿軸頸）工作載荷較大，磨損嚴(yán)重，工作時(shí)必須進(jìn)行壓力潤(rùn)滑。在此情況下，軸頸的油道孔附近若存在縮孔，將會(huì)嚴(yán)重影響潤(rùn)滑效果。二、縮孔相關(guān)對(duì)策：鋁合金壓鑄件產(chǎn)生鑄造缺陷的原因有產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征、模具設(shè)計(jì)得澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理等原因[1~4]。根據(jù)常見的鑄造缺陷原因以及鋁合金鑄件缺陷處理流程，探索解決鋁合金壓鑄件厚大部位縮孔的相應(yīng)對(duì)策。前期分析及對(duì)策：鑄件縮孔的前期分析從容易操作的工藝參數(shù)出發(fā)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及觀察，測(cè)得模具內(nèi)澆口厚度為4 mm，計(jì)算的內(nèi)澆口速度為40 m/s，產(chǎn)品壁厚*薄處為4.6 mm；料餅厚度為25 mm；鑄造壓力為60MPa。由經(jīng)驗(yàn)可知，模具設(shè)計(jì)符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該不存在增壓階段補(bǔ)縮不足的問(wèn)題。但是，增壓階段的鋁液補(bǔ)縮與料餅厚度和增壓壓力有直接的關(guān)系，合適的料餅厚度與鑄造壓力才能形成內(nèi)部組 織致密的鑄件，因此，可以懷疑縮孔是由鑄造壓力偏低和料餅偏薄而導(dǎo)致的。前期鑄件縮孔的對(duì)策分為兩個(gè)：①鑄造壓力由之前的65MPa提高至90MPa；②料餅厚度有原來(lái)的25 mm調(diào)整為30 mm。采用上述措施后，經(jīng)過(guò)小批量專流驗(yàn)證，縮孔率由5%減低為4.8%，效果不明顯，說(shuō)明工藝參數(shù)不是引起鑄件縮孔的主因。中期分析及對(duì)策：由于引起鑄件縮孔的本質(zhì)原因是鋁液凝固時(shí)補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致，而模具溫度分布不均容易導(dǎo)致鋁液凝固順序不合理，從而補(bǔ)縮不足，因此，中期對(duì)策分析主要從確保合理的模具溫度入手。由產(chǎn)品3D模型可知，鑄件縮孔處壁厚為22.6mm，壁厚較大，容易引起較高的模具溫度。鋁液凝固時(shí)，壁厚較大鑄件內(nèi)部鋁液由于溫度較高，尚處于液相或者固液混合相，而此時(shí)內(nèi)澆口進(jìn)行補(bǔ)縮的通道可能已經(jīng)凝固。這樣，在增壓階段鑄件無(wú)法進(jìn)行鋁液補(bǔ)縮，從而有形成縮孔的可能。為確保合適的模具溫度，采用熱成像儀測(cè)得脫模劑噴涂后模具*高溫度為272℃（見圖3），高于正常的模具噴涂后溫度，其他區(qū)域模具溫度及其分布整體正常。因此，需要降低縮孔處模溫。另外，測(cè)得此處冷卻水孔底部距離模具型腔表面距離較大為20 mm，因?yàn)檩^大的熱傳遞距離會(huì)降低模具的冷卻效果，所以需要對(duì)冷卻水孔進(jìn)行更改。為降低縮孔處模具溫度，主要采取3個(gè)方法：①改善模具冷卻系統(tǒng)。將縮孔附件的冷卻水孔深度加深，由距模具表面20 mm變成12 mm，以此快速帶走附近模具熱量，降低模溫；將所有模具冷卻水管與水管統(tǒng)一編號(hào)，一一對(duì)應(yīng)，防止模具保全時(shí)裝錯(cuò)，影響冷卻效果[5，6]。②降低澆注溫度，由675℃變?yōu)?45℃。③延長(zhǎng)縮孔處模具噴涂時(shí)間，由2 s變成3 s。實(shí)施上述整改措施后，縮孔區(qū)域模具噴涂后溫度大幅度降低，約為200℃，屬于正常范圍。縮孔率有4.8%降低到4%，說(shuō)明此類措施對(duì)縮孔具有一定效果，但不能徹底解決此區(qū)域的縮孔問(wèn)題。后期分析及對(duì)策：通過(guò)前面兩次改善，基本保證壓鑄模具處于理論上的合理狀態(tài)，即澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、冷卻系統(tǒng)布置合適，工藝參數(shù)設(shè)計(jì)*優(yōu)。然而，鑄件縮孔率仍有4%之多。鑄件縮孔處壁厚為22.6 mm，遠(yuǎn)大于其他部位的壁厚，較大的壁厚可能引起鑄件中心凝固時(shí)補(bǔ)縮不足，增壓結(jié)束后此區(qū)域還沒(méi)有完全凝固,繼續(xù)收縮產(chǎn)生縮孔[7~10]，模流分析見圖4。因此，如何解決鑄件縮孔處的補(bǔ)縮不足，也許才是問(wèn)題的關(guān)鍵。一般來(lái)講，鑄件的補(bǔ)縮時(shí)通過(guò)料餅→澆道→內(nèi)澆口→鑄件這條路徑進(jìn)行的。由于鑄件厚大部位后于內(nèi)澆口凝固，切斷了增壓后期的補(bǔ)縮通道，因此無(wú)法補(bǔ)縮。

        鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)與制造成本占總生產(chǎn)成本的20%左右，是鋁型材擠壓工業(yè)變數(shù)多、發(fā)展快的關(guān)鍵技術(shù)之一，涉及了材質(zhì)、設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、修模、管理等諸多環(huán)節(jié)，也是發(fā)展?jié)摿^大的領(lǐng)域之一。因此，可以從以下幾方面入手可以更合理地使用此類模具來(lái)提高模具上機(jī)合格率。1、嚴(yán)格執(zhí)行鋁型材生產(chǎn)工藝規(guī)章制度：必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的鋁型材擠壓工藝執(zhí)行，開機(jī)過(guò)程中鋁棒爐中段溫度設(shè)定在530-550℃，出口段溫度設(shè)定在480-500℃，保溫時(shí)間要足夠，確保鋁棒夠溫且透心（即心部及表面都?jí)驕兀?，避免因?yàn)殇X棒溫度表里不一（心部溫度不足）而使模具彈性變形增大，從而加劇“偏壁”和“長(zhǎng)短不一”的現(xiàn)象發(fā)生，甚至使擠壓模具發(fā)生塑性變形而報(bào)廢。2、確?！叭暮弦弧睌D壓筒中心、擠壓桿中心和模座中心目視必須同心，不允許有明顯的偏心現(xiàn)象，否則會(huì)影響制品各處的流速，甚至影響制品成型或者使擠壓制品左右兩支長(zhǎng)短相差更大而無(wú)法擠壓生產(chǎn)。對(duì)于一出二以上多孔模具而言，要求更為嚴(yán)格。3、合理選用支承墊：必須選擇大小適當(dāng)?shù)碾p孔，懸臂大的專用支承墊，以減小下模的彈性變形，使擠壓制品成型穩(wěn)定，尺寸變化??；而且必須在模具出爐前把雙孔專用支承墊找好備用，以免模具出爐后因?yàn)檎抑С袎|耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)而使模具降溫過(guò)多而出現(xiàn)悶車；建議支撐墊也必須加熱一般溫度控制在350到450℃就可以。尤其是對(duì)于異性復(fù)雜斷面和多孔系列，都必須選擇合理的支撐專用墊。4、加強(qiáng)鋁型材擠壓過(guò)程中的息反饋：（1）擠壓模具塞模的息反饋：塞模的原因有很多種，比如模具加工、堵在空刀上、空刀加工毛刺、空刀小、空刀深度不合理等影響，還有模具設(shè)計(jì)工作帶不合理，導(dǎo)流板，分流孔等設(shè)計(jì)不合理也容易導(dǎo)致堵模，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的人一般難以表達(dá)清楚，*好經(jīng)過(guò)相應(yīng)的修模人員親自查看過(guò)后并找到原因才可以煲模，修模、及提出更改方案（2）出料成型情況反饋：除了要有擠壓模具號(hào)碼標(biāo)識(shí)清楚的料頭之外，還要在料頭上標(biāo)識(shí)料頭難以看出來(lái)的整體流向情況，如“相交出料”（表示在實(shí)際擠壓過(guò)程中是兩孔內(nèi)側(cè)慢外側(cè)快引起）、“相離出料”（表示在實(shí)際擠壓過(guò)程中是兩孔內(nèi)側(cè)快外側(cè)慢引起）、“左長(zhǎng)右短”表示左支長(zhǎng)右支短，并且要注明長(zhǎng)短相差的量，因?yàn)橹袛噤彽匠隽峡诘木嚯x大約6米，所以通?！癆米/6米”的形式表示長(zhǎng)短相差的分量為每6米就相差A(yù)米，這樣完善準(zhǔn)確的表達(dá)才有利于修模人員的正確判斷和維修。（3）尺寸超差的息反饋：遇到出料成型正常但是尺寸超差的情況，必須取一段樣品做好完整的正確的標(biāo)識(shí)（擠壓模具編號(hào)、出料方向、尺寸缺陷等等），其中任何一項(xiàng)標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤都可能會(huì)導(dǎo)致修錯(cuò)模具，所以必須高度注意，提供準(zhǔn)確的料樣*好包括前中尾料。終上所述：大致采取以上四種措施使用鋁型材擠壓模具來(lái)提高上機(jī)合格率，減少擠壓成本，減少模具上機(jī)次數(shù)，當(dāng)然還得根據(jù)實(shí)際情況，具體分析鋁型材出材情況，做出合理的判斷，這也跟每個(gè)修模工的修法也有莫大的關(guān)系，設(shè)計(jì)和加工也是重中之重，當(dāng)然模具已成型，修模工的刀法決定模具的上機(jī)次數(shù)，所以上機(jī)息反饋很重要，當(dāng)然也得相自己的判斷能力，把握出材的準(zhǔn)確度。據(jù)資料顯示，現(xiàn)時(shí)我國(guó)鋁合金門窗市場(chǎng)占有率高達(dá)55%，作為建筑門窗界新力軍，鋁合金門窗具有強(qiáng)大的上升潛力和廣闊的市場(chǎng)前景。歸根結(jié)底，是鋁合金門窗產(chǎn)品本身的優(yōu)勢(shì)是其直接決定因素。