6063铝合金壳体系列毛坯冷挤压工艺研究

摘要

本文对铝合金6063的冷挤压工艺进行了研究，研究了模具表面粗糙度、冷挤压速度、润滑剂种类、挤压材料状态四个工艺参数对冷挤压工艺的影响，通过正交实验优化了铝合金6063的冷挤压工艺参数。此外利用有限元模拟软件DEFORM对铝合金6063冷挤压过程进行模拟，通过和实验结果相比较获得逼近实际的边界条件参数，利用验证的边界条件进一步对传感器壳体和螺塞盖的挤压工艺进行模拟，分析成形过程中可能产生缺陷的因素，确定了成形工艺方案。 实验结果表明：铝合金6063冷挤压的最佳工艺方案为：快速退火的热处理工艺方案，HB32左右的挤压材料硬度，选用硬脂酸锌润滑剂，同时要求模具表面硬度为HRC60~62,表面粗糙度在Ra0.4。这种情况下冷挤压力最小，材料表面润滑情况最好。 对于杯－杯状的具有阶梯孔的传感器壳体和杯－杆状的螺塞盖，利用实验所得优化挤压参数等数据和有限元模拟相比较，得到合理的有限元分析边界条件，分析出产品挤压力和挤压过程中可能出现的工艺问题，并找到解决方案。由模拟数值和理论计算相比较分析理论计算出现误差的原因。 利用实验和有限元模拟为理论设计提供了更加符合实际工程应用的依据，测得的挤压力和实际挤压力相差为0.7％，保证了模具的经济性和安全性，采用通用模具结构设计，简化了设计工作量，节约了模具成本。本研究结果可以用来指导实际生产。