铝合金门窗凹槽
文章目录:
1、铝合金门窗加工工艺详解(干货)2、汽车轻量化的需求越来越迫切,看看铝合金在汽车轻量化中的应用3、铝艺大门好坏怎么区分?15张照片你看清了,好与坏自有公论
铝合金门窗加工工艺详解(干货)
一、(下料)关键工序质量控制点
1、在下料前,应充分做好准备工作,首先检查设备的运转和润滑,调整好下料尺寸限位,同时,对下料前的型材进行检查:
a.型材表面应清洁,不允许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡存在。
b.型材表面不允许有腐蚀点、电灼伤、氧化膜脱落;
c.同一工程的型材不应有明显的色差;
d.模具引起的纵向挤压痕深度不大于0.05mm。
2、对较严重缺陷的型材,设法套料或退回。
3、要利用铝型材的长度,结合下料加工尺寸,合理套用型材下料,长度的允许偏差为L±0.5毫米,角度偏差为∠±5′。
3、下料时,应严格按设备操作规程进行,并做好首检、中检、尾检的三检工作,抽检率不低于5%,数量少的不低于3 件。
4、根据型材的断面大小来调整锯床的进刀速度,否则机器会损坏,锯片会爆裂,工件会变形。
5、下料后的产品构件应按每项目(同一个业主)、规格、数量进行堆放,并分层用软质材料垫衬,避免型材表面受损。
6、检测工具:钢卷尺、万能角度尺。
二、(组角)关键工序质量控制点
1、复检构件加工是否合格,确认组角后无问题存在,方可组角装配。
2、装配组角时,应把产品构件平放在组角机托架上,按工艺技术标准和产品生产设计图样、规格尺寸配置的构件进行四角连接,抹断面胶、组角胶、安装组角钢片,并且清除余胶。
3、组角后的连接处应平整、无扭拧,对存在的缺陷必须进行校正处理。组角后二件不平度应≤0.4mm,二件间隙应≤0.3mm,宽度或高度外形尺寸≤2000mm 允许偏差±2.0mm,>2000mm 允许偏差±2.5mm,对角线长度≤3000mm 允许偏差≤2.5mm,>3000mm 允许偏差≤3.5mm,搭接量四周均匀,允许偏差±1.0mm。
4、组角成形后,应根据规格进行分类堆放,并用软质材料垫衬,防止型材表面擦伤。
5、控制方法:自检和抽检,自检100%,抽检5%,最少不低于3 樘。
三、(组装)工序质量控制点
1、在装配时应把待装配的构件平放在装配台上,按工艺技术标准和产品生产设计图、规格尺寸配置的构件进行四角连接,成形装配。
2、框扇组装:
a.活动角码安装孔尺寸及数量按设计加工图确定
b.安装孔尺寸偏差±0.5mm
c.按加工图尺寸调整机具并首件试冲
d.首件合格后可批量加工
e.冲好的型材去除铝屑做好表示放入规定区域
f.注意保护型材表面
g.各构件穿密封条,密封条加长2%穿入,在上部点入硅胶粘结。
h 装玻璃时注意玻璃的方向,分清玻璃的室内面和室外面玻璃下安装玻璃垫块长50mm,厚5mm,宽度大于玻璃厚度4mm,左右各一个,玻璃左右居中,不能与材料硬性接触。
i.装入螺钉前装上档风块及滑轮,旋紧螺钉检验对角线符合要求,滑轮要转动灵活,无卡滞现象。
4、装配好的连接处,应平稳、密封,对存在的缺陷必须进行校正和处理,其连接处的高低偏差应≤0.4mm,连接处的拼装缝隙应≤0.3mm。
5、装配好的框或扇应平整,无扭拧,其外形尺寸,宽度或高度≤2000mm,允许偏差±2.0mm;>2000mm 允许偏差±2.5mm,对角线长度≤3000mm,允许偏差≤2.5mm,>3000mm 允许偏差≤3.5mm。
6、框扇或成形装配后,应根据规定进行分类,堆放规格一致、隔层保护,堆放高度不宜过高,一般不准超过40只框扇。
7、控制方法:自检和抽检,自检100%,抽检5%,最小不低于3 樘。
四、(括毛刺)工艺规程
1 、将下料后的型材轻放在垫有木条或橡胶条的支架上,用折断的钢锯条快刃口或用专工具,稍用力括去下料切口处的毛刺,严禁用力过猛,导致切口倒钝过大影响装配件的平面、而使缝隙过大。
2 、括毛刺后的型材应平滑,手模无毛刺凸感,同时清除下料时的残余铝屑。
3 、括毛刺时必须轻起轻放,分层堆放,不允许型材抽拉,导致型材表面涂膜划破。
(铣切槽口,榫肩)工艺规程
1 、工作前,应首先检查设备的运转和润滑,检查电、气是否正常供应,同时按机床合理选用刀具,刀具规格和辅助夹具等的调整,妥善后方能接通电源。
2 、型材不允许直接夹在铁质的工夹具上,应用软质或非金属块作衬垫,然后再夹紧进行铣切,铣切校样或调试应尽可能利用废、短料进行。正式铣切槽口,榫肩时,应用实样或被配合的型材进行配合校对。防止由于设备或工具松动, 型材走动等原因影响铣切质量。
3、铣切槽口,榫肩时,应经常做到首检、中检、尾检,保证加工质量,其质量要求槽口长度或宽度允许偏差±0.25mm。
五、(冲、钻孔)工艺规程
1 、操作前,应检查设备的运转、润滑和辅助设施的使用情况,特别是压力机的模具、规格和固定靠山的紧固情况,一切调整妥当后,方可进行工作。
2 、冲孔时,首先要根据技术要求和数量,然后再进行冲孔,在冲制第一根型材时,必须进行校验,正确无误后方可连续加工,并经常进行抽样检查,以免固定靠山松动等原因,导致事故。
3 、冲孔后的构件,其质量要求:二孔间距允许偏差为±0.25mm,孔的位置允许偏差为±0.25mm ,同一平面孔与孔的平行允许偏差±0.25mm, 同时,孔底面无明显毛刺。
4 、钻孔时,应加注润滑油,根据技术要求和数量进行调试,合理选用好转速,检查机床运转情况和加工质量情况后,再开始工作。
5 、钻孔时,应磨好无钻的刀刃,掌握好钻孔的切屑速度,不宜用力过猛, 将要钻通时,必须减轻压力。
6 、钻孔后的铝型材,应孔面孔底无严重毛刺,钻孔毛刺不允许大于0.2mm,同时要清除加工后的铝屑,并分层堆放,以免损坏表面质量和外观。
六、(修挫加工毛刺)工艺规程
1 、将前道工序(冲、钻、铣、切等加工方法)加工后的构件平整的放在衬有木条、橡胶条或软质材料垫衬好的支架上,用不同规格括刀轻轻括去加工面的毛刺或用锉刀进行修挫。
2 、修挫毛刺时,要轻手轻脚,不宜用力过大,锉刀在切面地方向上轻轻略带一点角度进行挫毛刺,要注意锉刀勿与其他面上铝型材接触,以免破坏涂层涂膜。
3 、修挫后的型材应无毛刺,手摸无凹凸毛刺感,并且要清除前道工序未清除干净残留下来的铝屑,按规格尺寸分层堆放整齐。
七、(构件理料)工艺规程
1 、构件的各种槽、孔、缺、肩等加工后,应按加工图纸、加工产品的型号进行分类,结合成品加工的规格,数量进行理料、配料,流入下道工序应交待清楚。
2 、在理料中,应高度负责的检查和校验质量,对严重缺陷或影响成组装、成品外观的构件,应区分出来与车间质量员提出,不允许流入下道工艺装配。
3 、理料时,应轻起轻放,采用表面保护措施分层按尺寸规格,型材品种或产品的型号进行堆放,不准乱放、甩丢、抽拉等现象,以免型材的外观遭受破坏。
八、(攻丝)工艺规程
1 、攻丝,选用好攻丝规格,不能漏攻,螺孔应垂直。
3 、经加工后的丝孔,必须符合使用要求,旋进的螺钉松紧适当,不应有旋不进去或旋进去松动等缺陷。
九、(密封条)配装工艺规程
1 、密封条(胶条、毛条等)配装好的构件,应平直、均匀,两端略放些余量,供框扇成型装配时,有良好的吻接,不允许两端过长或过短以及未装配平直起皱现象的存在。
2 、密封条配装后的构件,仍应按规格分类、分层堆放,严禁乱甩乱堆。
十、(配件)装配工艺规程
1 、按产品型号、开启形式、配置的配件进行装配,如配置的铰链、滑轮、门锁、拉手等配件必须按工艺标准,连接要紧固、平整,不应有松动。
2 、在配件装配时,存在的配合公差,必须进行修挫、配装,要装配牢固、结实、外观美观,符合使用要求。
3 、装配后不应影响成品的组装和成品的外观质量,使用要求。
十一、(框、扇成形)装配工艺规程
1 、在装配时,应把待装配的构件平放在装配台上,按工艺技术标准和生产加工图、规格尺寸配置的构件进行四角连接,成形装配。
2 、装配时,用螺钉连接的应拧紧,不应有松动现象,斜角装配在斜切面上涂上胶水,然后用螺钉拼紧,同时清除干净外溢胶水。
3 、 装配好的连接处,应平稳、密封,对存在的缺陷必须进行校正和处理,其连接处的同一平面高低偏差≤0.4mm,连接处的拼装缝隙应≤ 0.3mm。
4 、装配好的框或扇应平整,无扭拧,其外形尺寸,宽度或高度≤2000mm, 允许偏差±2.0mm;>2000mm,允许偏差±2.5mm;对角线长度≤ 3000mm ,允许偏差≤2.5mm ;>3000mm,允许偏差≤3.5mm。
5 、框扇成形装配后,应根据规定进行分类,堆放规格一致、隔层保护, 堆放高度不宜过高,一般不准超过40只框扇。
十二、(成品组装)工艺规程
1 、成品组装时,必须按照生产加工图中的开启形式,数量和要求进行框扇配合组装。
2 、成品组装时,把框平放在装配台上,正确地配置窗扇,成品组装后,应检查一下有无漏装或错装现象,开启是否灵活,零件安装位置是否正确。
3、四角采用护角包装,其他部位采用保护膜包装。
十三、入库规定
1 、总装完毕后应清洗后再用软布擦干。
2 、经检验合格后的成品,必须按要求进行分类堆放。
3 、成品存放时,立式稍倾斜,70o ~80汉方向,并与地面隔层和防倾倒措施。
汽车轻量化的需求越来越迫切,看看铝合金在汽车轻量化中的应用
铝的密度小(2.7g/cm3),约为钢(7.8g/cm3)的1/3。用铝合金代钢铁可减重50% 左右,由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜(钝化),所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性,由于铝的融化温度低,流动性好,易于制造各种复杂形状的零件。
铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金,铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度,除固溶强化外,有些铝合金还可以热处理强化,使有些铝合金的抗拉强度可超过600MPa。导热率和导电率是钢的3倍。
汽车轻量化的主要对象有发动机、底盘、车身及内外装占轿车总质量的比例较大,减重潜力也较大。轿车车身是轿车中重量较大的部件,约占汽车总重量的30%,所以车身的铝化举足轻重。
轿车各部分的质量比例
铝合金车身板的应用及减重效果
轻量化途径
(1)优化汽车车身框架结构;
(2)用高强度轻质材料代替传统的钢铁材料。
常用的材料主要有:高强度钢板、铝合金、镁合金、钛合金、高分子材料及新型复合材料等。
根据合金元素和加工工艺特性,可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
纯铝与铝合金牌号
铝及铝合金的分类
铝及铝合金材料分类
铝合金基础代号
变形铝及铝合金状态代号命名的基本原则基础状态代号用一个英文大写字母表示;细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
铝及铝合金热处理分类
退火
产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。
固溶淬火处理
将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。
时效
经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(Al)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。
回归
时效型合金在时效强化后,于平衡相或过渡相的固溶度曲线以下某一温度加热,时效硬化现象会立即消除,硬度基本上恢复到固溶处理状态,这种现象称为回归。合金回归后,再次进行时效时,仍可重新产生硬化,但时效速度减慢,其余变化不大。
汽车用铝合金现状
铸造铝合金与变形铝合金都在汽车中获得了应用,但是以前者为主。当前铝合金的铸件主要用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件。如轿车发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮、发动机托架等几十种零件。
变形铝合金适合压力加工,通过冷变形和热处理可使其强度进一步提高。可制成板材、管材、棒材以及各种形状的型材。变形铝合金主要用于汽车车身。包括:发动机罩、车顶棚、车门、翼子板、行李箱盖、地板、车身骨架及覆盖件。过去用于轿车车身的铝合金主要有Al-Cu-Mg(2000系)、Al-Mg(5000系)an Al-Mg-Si(6000系)三大系列。
除标准铝合金外,一些铝合金公司与汽车制造者还研发了一批具有某些特殊性能的非标准铝合金。1 × ××系~8× ××系在汽车制造中都或多或少的获得了应用。
美铝与宇通合作研发的新一代节能环保大巴的铝合金挤压框架结构。
全铝公用全铝公共汽车铝件的减重效果标示图。与钢结构相比,框架、轮毂。车身钣金件、内饰件分别减重800kg、170kg、550kg、400kg,合计减重量近2吨。减重近46%。
美铝公司和宇通公司合作研发的全铝公共汽车用铝部位图。
车身板用铝合金:
用铝合金材料来制造汽车车身板,要求既具有一定的强度性能,又具有良好的冲压成形性能,还要具有良好的焊接性能、抗腐蚀性能,可以在涂漆后的烘烤期间发生完全的沉淀硬化作用。
车身框架用铝合金:
近年来提出的全铝车身结构中,车体结构上大多数采取无骨架式结构和空间框架式结构,以铝挤压型材为主体的空间框架结构大有发展前途。挤压型材主要是采用空心材。
2 ×××系铝合金
2000系铝合金属于Al-Cu-Mg系,具有优良的锻造性、高的强度、良好的焊接性能,可热处理强化等特点。但其抗蚀性比其他铝合金的差。2000系合金中,2036合金已广泛用于生产车身板。目前2036和2022合金已部分用于汽车车身板材,如法国贝西内公司2000系的AU2G-T4, 美国雷伊路菲公司的2036-T4等。
5 ×××系铝合金
5000系合金中Al-Mg合金具有良好的抗腐蚀性和焊接性能, 但退火状态的Al-Mg合金在加工变形时可能产生吕德斯线和延迟屈服, 因此主要用于车身内板等形状复杂的部位。目前,HANV 金属公司开发的HANV5182-O材料、美国ALCOA公司开发的X5085-O及5182-O等材料已用于汽车车身内板。
6 ×××系铝合金
6000系铝合金强度高,塑性好,具有优良的耐蚀性,综合性能好。美国70 年代就研制了6009 和6010 汽车车身板铝合金, 塑性好,成形后经喷漆烘烤可实现人工时效强化获得更高的强度,用于汽车的内外层壁板,目前已在轿车上广泛使用。AudiA8的车身板, 即采用了本系铝合金。另外为增强汽车的缓冲能力和增强抗疲劳强度, 德国VAW、日本KOK、中国西南铝加工集团均以此系合金为基础, 研制和开发了高性能的汽车用铝板和铝型材。这种复杂断面形状的铝合金型材,不仅具有质量轻、强度高和抗冲击性好等特点,而且具有很好的挤压成形性能,容易制作,所以在汽车上将得到广泛应用。
目前,国外铝制车体大型材用铝合金主要采用6000 系列合金,如:6009、6010 、6111、6181A 等,美国汽车制造商多选用具有较高强度的6111,欧洲更多采用具有较好成形性能的6016。日本为了达到缓冲目的、增加抗冲击强度,十分注重使用6000 系的高强度合金“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄壁和中空型材,研制开发高性能的汽车用铝板和增强缓冲性能的铝挤压型材。
美国
通用公司的IMPACT牌轿车车身是铝材制造的。整个车身零件仅168 种(原型为225种,最少的也有200种以上)冲压件占40%, 车身有2000个焊点, 120个铆接点, 质量仅134kg。IMPACT的基本结构是一个被挤压的铝制模型,其大部分由高强度胶粘剂和常规焊接来粘合。
德国:奥迪车系
早在1994 年奥迪汽车公司开发了第一代AudiA8 全铝空间框架结构(ASF),ASF 车身超过了现代轿车钢板车身的强度和安全水平,但汽车自身的重量减轻了大约40%。随后于1999 年在这里诞生的奥迪A2,成为首批采用该技术的量产车。该车车身采用全铝空间框架,前柱采用高压铸铝新技术制成。它的车身重895kg,比这种型式同样大小的车的通常重量轻150kg。燃油消耗也低于那些相似性能的车。
2011年奥迪A8整个白车车身300.7kg,相当于普通B级车身质量的80%。车身铝合金板钣金件47.6%;车身挤压型材结构件18.5%;车身铸造铝合金连接件27%;其他6.9%;铝合金板钣金件155件;挤压铝型材件30件;铸铝件25件。
在全新一代A8上,ASF车身也经过了改良,部分铝合金的厚度比老款的更薄,车身重量也因此降低了6.5kg。此外,新奥迪A8的车身在更轻的同时,整体刚性也比老款提升了25%左右。
ASF车身在构造上遵循了仿生学原理,从自然界中吸取灵感。车身骨架由铝质的挤压型材和压铸零件构成。
铝挤压成型的多种盒形断面的梁构成空间框架, 称为ASF。这种梁有直的也有弯曲的,梁的壁厚比相同尺寸的钢要增加一倍。
ASF全铝车身的各部件通过冲压铆接、自攻螺钉和粘结等方式连接,组装自动化水平已达80%。
四、铝合金汽车板工艺
4.1 铝合金汽车板的性能要求
良好的力学性能与成形性一定的抗时效稳定性良好的烘烤硬化性高的抗凹痕性良好的翻边延性较好的表面光鲜性良好的表面处理及涂装性能
常用铝合金汽车车身板的种类
2XXX系合金是可热处理强化合金,具有良好的成形性和较高的强度,但抗蚀性差,烘烤硬化能力低,主要用于汽车内板;
5XXX系合金是非热处理强化合金,铝板冲压成形后表面容易起皱,且延展性和弯曲能力也有所欠缺,多用于内板;
6XXX系合金是可热处理强化合金,具有良好的成形性、烘烤硬化性,是目前汽车板材的主要研究方向。
汽车车体用铝合金国际牌号和化学成分(质量%)
应用于汽车车身的6XXX系和5XXX系铝合金对比
如前所述,铝合金汽车车身板材主要有6′′′系和5′′′系合金,典型牌号有6016、6111、6022、6181、5052、5182、5754等铝合金;轿车用铝板厚度规格一般为0.7~2.0mm左右。
(1) 6XXX系Al-Mg-Si(-Cu)合金
Al-Mg-Si-(Cu) 系合金由于具有较高的强度及较好的成形性能而广泛应用于汽车面板等领域。对这类合金的要求,是在烤漆前具有较好的塑性及在烤漆过程中具有较高的沉淀硬化能力,即具有较高的烤漆硬化响应。
Al-Mg-Si-(Cu)合金是可热处理强化的铝合金,具有成形性好、耐蚀性强、强度高和较好的耐高温等性能。铝合金汽车车身板材料,除上述几个优点外,主要考虑该类板材在冲压成形后经油漆烘烤强度会提高,具有烤漆硬化能力。此外,Al-Mg-Si合金T4态板材的屈服强度和抗拉强度与钢板相近,n值超过钢板。
2)5XXX系铝合金
5XXX系铝合金( Al-Mg系合金)是不可热处理强化的铝合金,具有中等强度、耐蚀性好、较好的加工性能及良好的焊接性能等特点。
在Al-Mg系合金中,Mg固溶于铝基体中,形成固溶强化效应使该合金在强度、成形性能和抗腐蚀性等具有普通碳钢板的优点,可用于汽车内板等形状复杂的部位。
但Al-Mg系合金板材在室温放置后,在拉伸时容易出现Luders伸长,冲压成形后表面起皱,影响外观质量;延展性和弯曲能力也会由于Fe含量的增加而恶化,经历烤漆容易出现软化现象。
Al-Mg系合金用作汽车车身板的缺点:延迟屈服和勒德斯线。当晶粒尺寸>100μm时,板材易出现“桔皮效应”。
铝合金和冷轧钢板力学性能和冲压成形性能
欧洲常用含Cu 量较低的AA6016 合金,北美常用含Cu 量高的AA6111 合金,目前这两种合金都存在着成形性较差的问题,不适合作成形性要求较高的内面板材料。6022合金含有较低的合金元素,具有比AA6016,AA6111合金更好的成形性及耐腐蚀性,被认为既可以做车身外面板材料又可做内面板材料。
欧洲与北美汽车覆盖件用铝情况
综合相关数据,总结出应用于汽车车身板的成品板材的性能要求:
(a)T4(p)状态下
屈服强度:90~140MPa
抗拉强度:220~285MPa
延伸率(总):≥20%
n值:≥0.27(拉伸应变硬化指数)
r值:≥0.65(0°)(塑性应变比)
≥0.40(45°)
≥0.55(90°)
(b)预变形2%+烘烤后屈服强度:160~260MPa
4.2 铝合金车身板的生产过程
铝加工厂生产ABS 板、带材的典型工艺流程示意图
汽车厂用ABS 制造AVT 车身工艺流程示意图
ABS全连续生产线示意图
6XXX系铝合金板材加工过程中的组织演变
4.3 合金成分的选取
合金设计目标:
T4/T4P状态下较高的成形性能;烤漆后有高的强度;可控制的预处理工艺;固溶与预时效之间的时间可以尽量长;预时效的效果要尽量长。
6111类合金:含Cu较高,烤漆硬化后的强度高,但深冲性能不佳。该类合金主要在北美地区生产及使用。
6016类合金:含Cu量很低,深冲性能好,但烤漆硬化后的强度比6111类合金低。该类合金在欧洲、日本得到广泛的应用。
6022类合金,基本不含Cu,对铁元素的含量控制较严格,深冲性能好,但烤漆硬化能力较低、成本相对较高。
应用于汽车车身板的6XXX系合金中合金元素的作用
Si:增加Si含量,合金的硬化速度加快并且峰值变大;提高合金的铸造和焊接流动性及耐磨性。
Mg:增加Mg含量,由预时效(T4P)产生的软化效应会随之增大,有利于合金成形;Mg还能提高合金的抗蚀性和可焊性。
Si和Mg形成强化相Mg2Si,其平衡重量比为Mg:Si=1.73。每增加0.1%Mg2Si强度峰值增加5MPa,延伸率少量增加。每增加0.1%初生硅,强度峰值增加10-15MPa,延伸率下降0.25%。Mg含量过高会降低Mg2Si在α固溶体中的溶解度,过剩Si不影响Mg2Si的溶解度。
Cu:加入Cu元素,促进β’’相形核,β’’相密度增加,改善烘烤性能,同时CuAl2和CuMgAl2也参与时效硬化作用,合金强度更高。Cu含量的增加会降低合金的抗蚀性。为了控制抗腐蚀性能,欧洲:Cu<0.2%,日本:Cu<0.1%;为高强度,北美:0.7%Cu的AA6111合金。
Mn:加速板条状的β-AlFeSi相向鱼骨状的α-AlFeSi相转化,同时促进Mg2Si粒子均匀分布,提高合金的强度、韧性和耐蚀性。
Fe: 和合金其它元素形成金属间化合物,提高含量会增加含铁相数量,合金力学性能、弯曲能力下降,不利于加工。另外,铝合金的回收利用可能是废料中Fe超标导致其不可应用。汽车车身板材料中,含铁量要严格控制。
微量Cr、Ti:提高再结晶温度,抑制再结晶,控制再结晶晶粒的大小,并能增加人工时效后的耐蚀性。
稀土:能细化晶粒,减少合金中的气体和杂质,加速时效过程,提高塑性和强度,并改善表面性能。
4.4 均匀化退火制度的确定
均匀化处理的目的:
消除共晶;使β类化合物向α类化合物转变等。
温度对不同合金元素扩散系数的影响
4.5 合金板材的 成形性能
热轧:
再结晶织构;终轧温度(打卷温度)化合物的破碎(α类化合物、β类化合物等)。
冷轧:
退火温度变形织构;板型控制剪切带
在生产中,冷轧的最后道次采用压光机小压下量轧制(小压下力),以调整板材的变形毛化纹路。
MF(Mill Finish):光面(冷轧态),一般在北美地区使用。
EDT(Electron Discharge Texture):电火花钝化纹理。
使用专用的纹理工作辊产生EDT表面纹理,作为冷轧最后道次,压下率<4%,板材达到规定的规格要求。
EDT处理的好处:
(1)板材具有各向同性,对成形性能没有方向性的影响;
(2)润滑单元(lubricationpockets)建立的静压力,好处有:(a)低且有规律的摩擦系数;(b)比MF有更好的成形性;(c)提高冲压车间工作效率;(d)减少工具表面附着物;(e)更加稳定的压力参数。
(3)提高涂漆后的表面质量以及零件的匹配性。
EBT(Electron Beam Texture):电子束钝化处理。
相比于EDT,纹理结构更加规则。EBT具有规则的独立区,这和经过EBT处理的板材表面形貌及表面粗糙度相同,独立的区域具有更大的容积可以存储润滑剂,降低擦伤敏感性,不影响摩擦行为。同时,使漆分布分布更加均匀。
4.6 固溶处理
固溶处理的目的:
再结晶;获得细小、均匀的等轴晶;使化合物尽可能地溶入基体,获得过饱和度;产生大量的晶格缺陷,为时效提供场所等。
固溶处理的基本参数:加热温度、保温时间、随后的淬火速率等。
6××× 系铝合金ABS 固溶处理示意图
4.8 板材的预时效
Al-Mg-Si(-Cu)合金的自然时效的本质
在自然时效状态下形成大量的Si– Vacancy 原子簇,不能成为b2的形核核心;Si – Vacancy 原子簇的形成,消耗了大量的空位,延迟了时效过程;c提高强度,降低了成形性能;烤漆后强度上升幅度很小,甚至降低。
T4态板材组织
若预时效过程中形成的相与位错之间的关系是绕过型的,那么能促进位错的增殖,也会促进加工硬化;可调整溶质原子的状态,即不容易发生clustering,又能保证较高的n值。
提高6 ×××系铝合金汽车外钣金件烘烤性能的两种热处理示意图
4.9 板材的表面处理
表面处理的目的
(1)有利于吸附润滑剂,很好地冲压成形;
(2)增强板材与油漆的结合,形成牢固的漆层;(3)易于后续加工。
表面处理过程:MF/EDT/EBT+清洗(碱洗+酸洗)+转化处理+润滑
碱洗:限于槽洗;
酸洗:硫酸+磷酸+氢氟酸,浓度<<5%,酸洗温度:50~70℃;
化学转化涂层:铬化膜:性能好,但有毒;
锆/钛类转化膜:Alodine类、Garbond类、Envirox类;
阳极氧化涂层:薄的阻挡层,和化学法相当,导电,可以焊接;厚些的阻挡层+多空层。
润滑:板材要冲压成三维部件,因此,板材均经过预润滑。部件冲压是汽车生产的第一阶段,在安装、焊接、车身喷漆之前)。
润滑剂:采用工业油,主要在北美使用,这和轧制面Mill Finish表面联合使用。
干润滑膜:蜡类型润滑剂,主要在欧洲使用,这和粗毛化的各向同性表面纹理(如EDT)联合使用
干润滑膜优势:增加深冲性能;对于难加工部件,使用较多的润滑剂;运输及存储过程中更稳定;装卸更容易;联接及喷漆工艺的相容性与润滑油的一致。
缺点:需要根据不同模具设计采用不同的润滑剂;在模具内堆积,定期清理;焊接较困难;
日本、美国及欧洲乘人车用铝合金板及其表面处理
4.10 板材性能的表征
微观组织织构成形性能(n值、r值、FLD、杯凸、卷边性能等)机械性能(均匀延伸率、总延伸率等)烤漆硬化能力 ;抗凹性能;腐蚀性能等。
五、轻量化发展方向
5.1 制约铝合金在汽车上应用的因素:
1.价格高。价格是钢的3~6倍。
2.加工困难。尺寸精度不容易掌握, 回弹难以控制, 在形状设计时要尽可能采用回弹少的形状。
3.成形性还需继续改善。铝合金板材的局部拉延性不好, 容易产生裂纹。
4.焊接困难:电阻小、热传导系数大、导电率大、熔点低。需要使用专门的焊接设备。
汽车工业中,零部件的轻量化与高强度对于汽车节能降耗、提高安全系数具有显著作用,铝合金因为具有良好的成型性能和较好的强度、耐腐蚀性且成本低等优点,被越来越多地应用到汽车底盘、发动机及车身中。因此,提高汽车的用铝量,实现轻量化,已经成为当今汽车制造业技术进步的一个重要环节。
5.2 汽车材料的竞争激烈
铝合金汽车材料也受到来自钢铁与其他新材料的竞争,如镁合金、钛合金、炭纤维材料、塑料件材料、高分子材料、复合材料等。
汽车车身板生产线技术含量高、工艺复杂,多年来国内铝加工企业一直在研发铝合金板在汽车上的应用,如西南铝、东北轻合金和晟通等企业以小批量供货给部分汽车、轿车厂.但国产轿车铝材质量与国外的差距较大,因此,国产各类汽车用铝总体低于国外,尤其是轿车铝材用量差距较大,只有一些进口车型使用外国进口汽车铝合金板材。
为解决上述问题,需要从铝合金板材的化学成分、生产工艺、热处理状态、冲压成形性和烘烤硬化性等着手,配合汽车制造厂对汽车零部件的加工性能和使用性能等进行研究。
END
铝艺大门好坏怎么区分?15张照片你看清了,好与坏自有公论
2020年4月初山西客户经过套价还价后确定了这个订单,一套门与5米护栏,当初是小管子材料,后来要求大管子做,也就有后续的门图案了,上图是11公分3毫米壁厚铝型材横截面图。
这是加工当中的这套门时所拍,下部60多公的封闭铝板,表面还有5公分长度突出的造型条,看起来更具有立体感 ,下部铝板使用型材的性质搭配,中间有流畅的拼接造型,这反而突出了门的美观度!
中部为铝艺花搭配了双浪花,中间是2个铝花,竖管是25方管全焊接的制作工艺,这样连接更显牢固,竖管与横管之间采用了冲孔结构,也就是每根竖管都是直接连通的,这样减少了焊点也增加了稳定性!
看明显看到下部封板处没有做装饰条与做上装饰条的区别还是明显的,四周有装饰条的镶嵌造型就突出来了!
双浪花固定后的效果,这铝花使用铆钉直接固定,当然中间的横管能够看到焊点所在。
一起定做的了合金护栏正在描金当中,护栏横管与竖管和门大致相同,主题为黑砂纹点缀金色,看起来效果会更漂亮!
这套门上色后的工序就是描金点缀了,整个铝艺大门的点睛之笔就在怎么描金了!
这一面描好了可以看到铝花颜色有点拉丝的味道了,经过一系列操作后大门雏形渐现了
在距离大门近处的特写,可以清晰看到表面的细节做工效果!
铝花经过描金后效果看起来就是不一样!
门头花近景特写,这效果是不是不一样呢?
上部中部的效果已经能看到这门的大致造型了!
下部的封板铝壶经过描金后效果更不一样了!
整体效果看起来怎么样呢?
今天把这套门发走了,在此留个纪念!