Technologia obróbki wyrobów aluminiowych

Aluminium jest najpowszechniej stosowanym materiałem z metali nieżelaznych, a zakres jego zastosowań wciąż się poszerza. Z materiałów aluminiowych wytwarza się ponad 700 000 rodzajów produktów aluminiowych. Według statystyk istnieje ponad 700 000 rodzajów wyrobów aluminiowych, a różne gałęzie przemysłu, takie jak przemysł budowlany i dekoracyjny, przemysł transportowy, przemysł lotniczy i kosmiczny itp., mają różne potrzeby. Dzisiaj Xiaobian przedstawi technologię przetwarzania produktów aluminiowych i sposoby uniknięcia deformacji podczas przetwarzania.Część do obróbki CNC

Zalety i właściwości aluminium są następujące:

1. Niska gęstość. Gęstość aluminium wynosi około 2,7 g/cm3. Jego gęstość wynosi tylko 1/3 gęstości żelaza lub miedzi.
2. Wysoka plastyczność. Aluminium jest elastyczne i można z niego wytwarzać różne produkty metodami obróbki ciśnieniowej, takimi jak wytłaczanie i rozciąganie.
3. Odporność na korozję. Aluminium jest metalem o wysokim ładunku ujemnym i w warunkach naturalnych lub w wyniku anodowania na powierzchni utworzy się ochronna warstwa tlenku. Ma znacznie lepszą odporność na korozję niż stal.
4, łatwe do wzmocnienia. Czyste aluminium nie jest zbyt mocne, ale można je zwiększyć poprzez anodowanie.
5. Łatwa obróbka powierzchni. Obróbka powierzchniowa może dodatkowo poprawić lub zmienić właściwości powierzchni aluminium. Proces anodowania aluminium jest dość dojrzały i stabilny i szeroko stosowany do przetwarzania produktów aluminiowych.
6. Dobra przewodność i łatwość recyklingu.

Technologia obróbki wyrobów aluminiowych

Wykrawanie wyrobów aluminiowych
1. Zimny ​​poncz
Użyj granulatu aluminium. Wytłaczarka i matryca służą do jednorazowego formowania i nadają się do produktów cylindrycznych lub kształtów produktów, które są trudne do uzyskania w procesach rozciągania, takich jak produkty owalne, kwadratowe i prostokątne.
Tonaż używanej maszyny jest powiązany z polem przekroju poprzecznego produktu. Grubość ścianki produktu to szczelina pomiędzy górnym stemplem matrycy a dolną stalą wolframową. Kiedy górny stempel matrycy i dolna stal wolframowa są dociskane do siebie, pionowa szczelina do dolnego martwego punktu odpowiada górnej grubości produktu.część aluminiowa

Zalety: Cykl otwierania formy jest krótki, a koszt opracowania jest niższy niż w przypadku formy ciągnącej.
Wady: Proces produkcyjny jest długi, wielkość produktu ulega znacznym wahaniom, a koszt pracy jest wysoki.
2. Rozciąganie
Użyj materiału aluminiowej powłoki. Nadaje się do odkształcania korpusów niecylindrycznych (wyroby aluminiowe z wyrobami zakrzywionymi), często przy użyciu maszyn i form do ciągłego tłoczenia, aby spełnić wymagania kształtu.
Zalety: bardziej złożone i wielokrotne odkształcenia produkty mają stabilną kontrolę wymiarów w procesie produkcyjnym, a powierzchnia produktu jest gładsza.
Wady: wysoki koszt formy, stosunkowo długi cykl rozwoju oraz wysokie wymagania dotyczące wyboru maszyn i precyzji.

Obróbka powierzchniowa wyrobów aluminiowych

1. Piaskowanie (śrutowanie)
Proces czyszczenia i szorstkowania powierzchni metalowych z wykorzystaniem oddziaływania szybkiego przepływu piasku.
Obróbka powierzchniowa części aluminiowych tą metodą pozwala uzyskać pewien stopień czystości i różną chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego, co poprawia właściwości mechaniczne powierzchni przedmiotu obrabianego, poprawiając w ten sposób odporność zmęczeniową przedmiotu obrabianego i zwiększając szczelinę pomiędzy nim a powłoką. Przyczepność powłoki przedłuża trwałość powłoki powłokowej, a także sprzyja wyrównywaniu i dekorowaniu powłoki. Widzimy w tym procesie, że produkty Apple są o2. Polerowanie
Wykorzystują działanie mechaniczne, chemiczne lub elektrochemiczne w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego i uzyskania jasnej, płaskiej metody obróbki powierzchni. Proces polerowania dzieli się na polerowanie mechaniczne, chemiczne i elektrolityczne. Po polerowaniu mechanicznym + polerowaniu elektrolitycznym części aluminiowe mogą uzyskać efekt zbliżony do lustrzanego efektu stali nierdzewnej. Proces ten daje ludziom poczucie najwyższej klasy prostoty i modnej przyszłości.
3. Rysunek
Ciągnienie drutu metalowego to proces produkcyjny polegający na wielokrotnym zeskrobywaniu blachy aluminiowej z linii za pomocą papieru ściernego. Rysunek można podzielić na prosty, losowy, spiralny i nitkowy. Proces ciągnienia drutu metalowego może wyraźnie pokazać każdy najmniejszy ślad jedwabiu, dzięki czemu wyrafinowany połysk włosów pojawia się w metalowym macie, a produkt ma wyczucie mody i technologii.
4. Cięcie na wysoki połysk
Za pomocą maszyny grawerującej diamentowy nóż jest wzmacniany na głównym wale maszyny grawerującej, obracając się z dużą prędkością (zwykle 20 000 obr./min) w celu wycinania części, a na powierzchni produktu generowany jest lokalny obszar podświetlenia. Na jasność świateł cięcia wpływa prędkość wiertła frezującego. Im większa prędkość wiercenia, tym jaśniejsze są światła cięcia i odwrotnie, tym ciemniejsze i łatwiej dostępne są linie cięcia. Cięcie na wysoki połysk i wysoki połysk stosowane jest głównie w telefonach komórkowych, takich jak iPhone'y. W przypadku niektórych wysokiej klasy metalowych ram telewizorów zastosowano niedawno proces frezowania o wysokim połysku. Dodatkowo procesy anodowania i ciągnienia drutu sprawiają, że telewizor jest pełen mody i technologii.
5. Anodowanie
Utlenianie anodowe odnosi się do elektrochemicznego utleniania metali lub stopów. W odpowiednich elektrolitach i specyficznych warunkach procesu aluminium i jego stopy tworzą warstwę tlenku na produkcie aluminiowym (anodzie) w wyniku działania przyłożonego prądu. Anodowanie może nie tylko rozwiązać wady twardości powierzchni aluminium i odporności na zużycie, ale także przedłużyć żywotność aluminium i poprawić estetykę. Stało się nieodzowną częścią obróbki powierzchni aluminium i jest obecnie najczęściej stosowane i bardzo skuteczne. rzemiosło
6. Anoda dwukolorowa
Anodowanie dwukolorowe oznacza anodowanie jednego produktu i nadawanie różnych kolorów określonym obszarom. Proces anodowania dwukolorowego jest rzadko stosowany w branży telewizyjnej, ponieważ jest to proces skomplikowany i kosztowny. Mimo to kontrast między dwoma kolorami może

lepiej odzwierciedlają wysokiej klasy i niepowtarzalny wygląd produktu.

Środki procesowe i umiejętności operacyjne w celu zmniejszenia odkształceń podczas obróbki aluminium
Istnieje wiele przyczyn deformacji części aluminiowych, które są związane z materiałem, kształtem części i warunkami produkcji. Są to głównie następujące aspekty: deformacja spowodowana naprężeniami wewnętrznymi półfabrykatu, deformacja spowodowana siłą skrawania i ciepłem skrawania oraz deformacja spowodowana siłą docisku.
Środki procesowe mające na celu zmniejszenie odkształceń podczas przetwarzania
1. Zmniejsz wewnętrzne napięcie kultury włosów
Naturalne lub sztuczne starzenie i obróbka wibracyjna mogą częściowo wyeliminować wewnętrzne naprężenia półfabrykatu. Obróbka wstępna jest również skuteczną metodą procesową. Ze względu na duży naddatek odkształcenie po obróbce jest znaczące również w przypadku blanku z grubą główką i dużymi uszami. Załóżmy, że nadmiar części półwyrobu jest wstępnie przetwarzany, a naddatek każdej części jest zmniejszony. W takim przypadku może zmniejszyć odkształcenie technologiczne kolejnego procesu i uwolnić część naprężeń wewnętrznych po obróbce wstępnej przez pewien czas.
2. Popraw zdolność cięcia narzędzia
Na siłę skrawania i ciepło skrawania istotny wpływ mają parametry materiałowe i geometryczne narzędzia. Właściwy dobór narzędzia jest niezbędny, aby zredukować odkształcenia obróbcze części.
1) Rozsądny dobór parametrów geometrycznych narzędzia.
①Kąt natarcia: pod warunkiem utrzymania wytrzymałości ostrza, kąt natarcia jest odpowiednio dobrany, aby był większy; z jednej strony może szlifować ostrą krawędź, z drugiej strony może zmniejszyć odkształcenia skrawania, sprawić, że usuwanie wiórów będzie gładkie, a następnie zmniejszyć siłę skrawania i temperaturę skrawania. Nigdy nie używaj narzędzi o ujemnym kącie natarcia.
②Kąt przyłożenia: Wielkość kąta przyłożenia ma bezpośredni wpływ na zużycie powierzchni przyłożenia i jakość obrabianej powierzchni. Grubość cięcia jest istotnym warunkiem doboru kąta przyłożenia. Narzędzie wymaga dobrego odprowadzania ciepła podczas frezowania zgrubnego ze względu na znaczny posuw, duże obciążenie skrawaniem i nadmierne wytwarzanie ciepła. Dlatego należy wybrać mniejszy kąt przyłożenia. Podczas frezowania dokładnego krawędź skrawająca musi być ostra, tarcie między powierzchnią przyłożenia a obrabianą powierzchnią jest zmniejszone, a odkształcenie sprężyste jest zmniejszone. Dlatego kąt przyłożenia powinien być większy.
③ Kąt linii śrubowej: Kąt linii śrubowej powinien być tak duży, jak to możliwe, aby wygładzić i zmniejszyć siłę frezowania.
④Główny kąt deklinacji: Prawidłowe zmniejszenie centralnego kąta deklinacji może poprawić warunki rozpraszania ciepła i obniżyć średnią temperaturę obszaru przetwarzania.
2) Popraw strukturę narzędzia.
①Zmniejsz liczbę zębów frezu i zwiększ przestrzeń na wióry. Ze względu na ogromną plastyczność materiału aluminiowego i duże odkształcenia skrawania podczas obróbki wymagana jest duża przestrzeń na wióry, dlatego dolny promień rowka wiórowego powinien być znaczny, a liczba zębów frezu powinna być mała.
② Drobno szlifuj zęby. Wartość chropowatości krawędzi tnącej zębów frezu powinna być mniejsza niż Ra=0,4um. Przed użyciem nowego noża należy kilka razy delikatnie naostrzyć przednią i tylną część zębów noża za pomocą drobnego kamienia olejowego, aby wyeliminować zadziory i drobne ząbki powstałe po ostrzeniu zębów. W ten sposób można zmniejszyć ciepło skrawania, a odkształcenie skrawania jest stosunkowo małe.
③ Ściśle kontroluj poziom zużycia narzędzia. Po zużyciu narzędzia zwiększa się chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego, wzrasta temperatura skrawania i wzrasta odkształcenie przedmiotu obrabianego. Dlatego oprócz wyboru materiałów narzędziowych o dobrej odporności na zużycie, standard zużycia narzędzia nie powinien być lepszy niż 0,2 mm. W przeciwnym razie łatwo jest uzyskać narost na krawędzi. Podczas cięcia temperatura przedmiotu obrabianego nie powinna zazwyczaj przekraczać 100 ℃, aby zapobiec odkształceniom.
3. Popraw metodę mocowania przedmiotu obrabianego
W przypadku cienkościennych elementów aluminiowych o słabej sztywności można zastosować następujące metody mocowania w celu zmniejszenia odkształceń:
①W przypadku cienkościennych części tulei, jeśli do mocowania promieniowego zostanie zastosowany trójszczękowy uchwyt samocentrujący lub uchwyt sprężynowy, przedmiot obrabiany nieuchronnie ulegnie deformacji po zwolnieniu po obróbce. Należy zastosować metodę dociskania osiowej powierzchni czołowej o większej sztywności. Umieścić wewnętrzny otwór części, wykonać gwintowany trzpień, włożyć go do wewnętrznego otworu, docisnąć powierzchnię czołową z nałożoną na nią pokrywą, a następnie dokręcić nakrętką. Podczas obróbki zewnętrznego koła można uniknąć odkształceń mocowania, aby uzyskać zadowalającą dokładność.
② Podczas obróbki przedmiotów cienkościennych i cienkościennych najlepiej jest używać przyssawek próżniowych, aby uzyskać równomiernie rozłożoną siłę mocowania, a następnie obrabiać z niewielką ilością cięcia, co może zapobiec deformacji przedmiotu obrabianego.
Ponadto można również zastosować metodę pakowania. Aby zwiększyć sztywność obróbki cienkościennych przedmiotów, wewnątrz przedmiotu obrabianego można wypełnić medium, aby zmniejszyć odkształcenie przedmiotu podczas mocowania i cięcia. Na przykład stopiony mocznik zawierający od 3% do 6% azotanu potasu wlewa się do przedmiotu obrabianego. Po obróbce przedmiot można zanurzyć w wodzie lub alkoholu, a wypełniacz rozpuścić i wylać.
4. Rozsądna organizacja procesów
Podczas skrawania z dużymi prędkościami, ze względu na duży naddatek obróbkowy i obróbkę przerywaną, w procesie frezowania często powstają drgania, które wpływają na dokładność obróbki i chropowatość powierzchni. Dlatego proces szybkiego cięcia CNC można ogólnie podzielić na obróbkę zgrubną, półwykańczającą, oczyszczanie narożników i inne metody. Czasami w przypadku części o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji konieczne jest wykonanie wtórnej półwykończenia i wykończenia. Po obróbce zgrubnej części można chłodzić w sposób naturalny, eliminując naprężenia wewnętrzne spowodowane obróbką zgrubną i redukując odkształcenia. Naddatek pozostały po obróbce zgrubnej powinien być większy niż odkształcenie, zwykle od 1 do 2 mm. Podczas wykańczania powierzchnia wykańczająca części powinna utrzymywać równomierny naddatek na obróbkę, zwykle 0,2 ~ 0,5 mm, aby narzędzie było stabilne podczas procesu obróbki, co może znacznie zmniejszyć odkształcenia skrawania, uzyskać dobrą jakość obróbki powierzchni i zapewnić dokładność produktu.

Umiejętności operacyjne w celu zmniejszenia zniekształceń podczas obróbki

Oprócz powyższych powodów części części aluminiowych ulegają deformacji podczas obróbki. Sposób działania ma również kluczowe znaczenie w rzeczywistym działaniu.
1. W przypadku części z dużym naddatkiem na obróbkę, aby zapewnić im lepsze warunki odprowadzania ciepła podczas procesu obróbki i uniknąć koncentracji ciepła, należy podczas obróbki zastosować obróbkę symetryczną. Jeśli blacha o grubości 90 mm ma zostać obrobiona do grubości 60 mm, jeśli jedna strona zostanie wyfrezowana, a druga zostanie natychmiast wyfrezowana, a ostateczny rozmiar zostanie przetworzony za jednym razem, płaskość osiągnie 5 mm; jeśli jest obrabiany symetrycznie z wielokrotnym podawaniem, każda strona jest obrabiana dwukrotnie, aby ostateczny wymiar mógł zagwarantować płaskość 0,3 mm.część stemplująca
2. Jeżeli na częściach płytowych znajduje się wiele wnęk, nie należy stosować metody sekwencyjnego przetwarzania jednej wnęki i jednej wnęki podczas obróbki, co szybko spowoduje deformację części z powodu nierównomiernego naprężenia. Przyjęto przetwarzanie wielowarstwowe, a każda warstwa jest przetwarzana jednocześnie we wszystkich wnękach, a następnie przetwarzana jest następna warstwa, aby równomiernie naprężyć części i zmniejszyć odkształcenia.
3. Zmniejsz siłę cięcia i ciepło cięcia, zmieniając wielkość cięcia. Spośród trzech elementów wielkości skrawania, wielkość sprzężenia zwrotnego ma duży wpływ na siłę skrawania. Jeżeli naddatek na obróbkę będzie zbyt duży, siła skrawania w jednym przejściu będzie zbyt duża, co nie tylko odkształci części, ale także wpłynie na sztywność wrzeciona obrabiarki i zmniejszy trwałość narzędzia – liczbę noży do zjedzenia. Jeśli tył zostanie zmniejszony, wydajność produkcji zostanie znacznie zmniejszona. Jednak w obróbce CNC stosuje się frezowanie z dużą prędkością, co może rozwiązać ten problem. Zmniejszając ilość podcięć, pod warunkiem odpowiedniego zwiększenia posuwu i zwiększenia prędkości obrabiarki, można zmniejszyć siłę skrawania, przy jednoczesnym zapewnieniu wydajności obróbki.
4. Należy również zwrócić uwagę na kolejność ruchów nożem. Obróbka zgrubna kładzie nacisk na poprawę wydajności i dążenie do szybkości usuwania w jednostce czasu. Zasadniczo można zastosować frezowanie przeciwbieżne. Oznacza to, że nadmiar materiału na powierzchni półwyrobu jest usuwany z największą szybkością i najkrótszym czasem i powstaje kontur geometryczny wymagany do wykończenia. Podczas gdy obróbka kładzie nacisk na wysoką precyzję i wysoką jakość, zaleca się stosowanie frezowania współbieżnego. Ponieważ podczas frezowania współbieżnego grubość skrawania zębów frezu stopniowo maleje od maksimum do zera, stopień umocnienia przez zgniot jest znacznie zmniejszony, a także zmniejsza się stopień odkształcenia części.
5. Przedmioty cienkościenne ulegają deformacji w wyniku zaciskania podczas obróbki; nawet wykończenie jest nieuniknione. Aby zminimalizować odkształcenia przedmiotu obrabianego, można przed wykonaniem ostatecznego wymiaru poluzować docisk, tak aby przedmiot mógł swobodnie powrócić do stanu pierwotnego, a następnie lekko go docisnąć, o ile przedmiot da się zacisnąć (całkowicie) . W zależności od wyczucia dłoni) można w ten sposób uzyskać idealny efekt obróbki. Innymi słowy, najlepiej, aby punkt działania siły docisku znajdował się na powierzchni nośnej, a siła docisku powinna być przyłożona w kierunku dobrej sztywności przedmiotu obrabianego. Aby mieć pewność, że obrabiany przedmiot nie będzie luźny, im mniejsza siła mocowania, tym lepiej.
6. Podczas obróbki części z wgłębieniem staraj się nie dopuścić, aby frez zagłębił się bezpośrednio w część jak wiertło podczas obróbki wnęki, co spowoduje niewystarczającą przestrzeń dla frezu na przyjęcie wiórów i słabe usuwanie wiórów, co spowoduje przegrzanie i rozszerzanie i zapadanie się części – noże, pęknięcia i inne niekorzystne zjawiska. Najpierw wywierć otwór napędem o tym samym rozmiarze co frez lub o jeden większy rozmiar, a następnie wyfrezuj go za pomocą frezu. Alternatywnie, do tworzenia programów skręcania spiralnego można użyć oprogramowania CAM.