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鋁合金材料加工變形控制對策論文
摘要：隨著(zhù)現代工業(yè)制造業(yè)快速發(fā)展，鋁合金材料在工業(yè)制造中得到了廣泛的應用，國內的材料加工的技術(shù)仍有待提高。在對鋁合金材料進(jìn)行加工時(shí)，應該加強其加工變形控制�；诖�，本文對鋁合金材料加工變形的主要影響因素與特點(diǎn)進(jìn)行了分析，進(jìn)一步提高鋁合金材料加工效果。
關(guān)鍵詞：加工變形；鋁合金材料；熱處理；控制對策
隨著(zhù)建筑行業(yè)的發(fā)展，人們對原材料的質(zhì)量要求更高，這使得專(zhuān)業(yè)人員不斷追求對原材料性能的優(yōu)化。因為鋁合金材料耐腐蝕性高，具有良好的導熱性能，因此被廣泛的應用于現代制造業(yè)中，并作為建筑行業(yè)與生活設備加工領(lǐng)域常見(jiàn)的材料之一。隨著(zhù)鋁合金材料在現代工業(yè)中的廣泛應用，關(guān)于鋁合金材料的研究不斷增加，有研究表明[1]，鋁合金材料在高溫與高熱環(huán)境下具有較好的適應性。但從實(shí)際情況來(lái)看，該材料在加工過(guò)程中容易出現材料變形情況。在加工過(guò)程中，由于不能對鋁合金材料內部應力值活動(dòng)時(shí)的內部進(jìn)一步觀(guān)察，難以在短時(shí)間內解除采取措施處理，清除鋁合金材料后，內應力值發(fā)生變化，造成鋁合金材料變形。
1鋁合金材料加工變形的主要影響因素與特點(diǎn)
1.1鋁合金材料加工變形的影響因素
影響鋁合金材料加工變形的因素主要有機床、夾具、刀具、切削參數等因素，還包括溫度、通風(fēng)條件等因素。其中，機床的定位精度會(huì )對剛度造成影響。工件裝夾時(shí)，若工件夾緊點(diǎn)選擇錯誤，導致夾緊力難以作用于支撐上；若工件與夾具的接觸面積過(guò)小，則會(huì )影響零件的剛度，若部分零件本身剛度較低，在裝夾施力的情況下就容易出現變形。刀具對鋁合金加工變形也會(huì )造成影響，主要表現為刀具的剛性、耐用度、材料等。在所有影響因素中，切削參數的影響最為明顯，在高速切削加工情況下，多數切削熱被帶走。工件的熱變形進(jìn)一步減少，且當切削參數不合理時(shí)，正在進(jìn)行加工的零件容易產(chǎn)生震動(dòng)，降低了加工精度，最終導致加工變形。鋁合金材料加工變形的原因主要包括：第一，擠壓速度與溫度不合理。在較長(cháng)的時(shí)間內，由于科學(xué)技術(shù)的限制，鋁合金材料加工一般采用傳統的加工方法，這會(huì )影響加工人員對材料加工溫度的把握。第二，在加工過(guò)程中，鋁合金材料選擇位置不合理。在氣流不足的情況下，容易造成部件冷卻速度過(guò)慢，進(jìn)而影響空氣循環(huán)，最終造成板材擠壓變形。第三，模具設計存在缺陷。在擠壓過(guò)程中，受各種因素的影響，鋁合金材料加工過(guò)程中容易出現顫抖現象，致使表面出現波紋。
1.2鋁合金材料加工變形的特點(diǎn)
將鋁合金材料應用于零件加工中，在擠壓加工后，中鋁型材可以生產(chǎn)棒、管等。在利用簡(jiǎn)單的鋁合金型材的基礎上，可進(jìn)一步生產(chǎn)出形狀復雜的管材與型材。這些形狀復雜的管材與型材可在各行各業(yè)中得到廣泛的應用，發(fā)揮著(zhù)積極的作用。
2鋁合金材料加工變形控制對策
2.1選擇先進(jìn)的加工技術(shù)
先進(jìn)的加工技術(shù)，能夠對零件加工過(guò)程中的切削力、切削熱較為嚴格的控制，可以減少鋁合金材料加工變形的情況，減少對零件加工質(zhì)量的影響。因此，在對鋁合金材料進(jìn)行加工時(shí)，應該選擇先進(jìn)的加工技術(shù)，例如電流變技術(shù)、高速切削技術(shù)、激光加工技術(shù)等，進(jìn)一步縫子鋁合金材料加工變形問(wèn)題。有研究表明，在電場(chǎng)作用下，電流變液體能夠在特定范圍內實(shí)現無(wú)級變化，可以設計轉速，能夠研制可以無(wú)極調節動(dòng)力的傳遞原件。在鋁合金材料加工過(guò)程中使用電流變液體，能夠在不加電場(chǎng)時(shí)確定加工位置，在電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生電流變效應，可減少鋁合金材料零件加工的變形情況。激光加工技術(shù)不接觸加工工件，不會(huì )對工件造成任何污染，不易受電磁干擾，對任何材料都可進(jìn)行切割，加工精度較高，且切割面無(wú)毛刺。在鋁合金材料加工過(guò)程中應用激光加工技術(shù)，可以減小夾緊力，降低發(fā)生冷變形的可能性。
2.2使用合理的切削刀具
鋁合金材料的硬度較低，若在切割中切割力較大，則會(huì )對切割的工作效率產(chǎn)生不良的影響。但落在切割過(guò)程中減小切割力，則會(huì )影響鋁合金材料的結構，致使材料成形達不到加工要求。由于鋁合金材料在切割過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生熱量，若運用不當，出現加工變形的概率較高。因此，必須保證鋁合金材料的性能。在使用切削刀的過(guò)程中。應確定最佳的切削角度，減少其中過(guò)程產(chǎn)生的熱量，降低材料加工變形的可能性。而且切削鋁合金材料產(chǎn)生的熱量會(huì )提高切割刀具的耐用度，使切削刀具的使用壽命更長(cháng)。因此，在加工一般材料零件時(shí)，高速刀具的前角一般選擇在6°至30°范圍內，硬質(zhì)合金刀具的前角一般在5°至20°范圍內。切削刀具的后角也會(huì )對切削過(guò)程中的樂(lè )變行產(chǎn)生影響。若切削刀具的后角過(guò)大，則刀具的強度較��；若切削刀具的后角過(guò)小，則摩擦力較小。因此，在加工一般材料零件時(shí)，硬質(zhì)合金刀具后角一般選擇在4°至12°范圍內。，高速刀具后腳選擇一般在6°至12°范圍內。
2.3通過(guò)冷處理應對鋁合金材料加工變形
在人工控制下，通過(guò)冷處理方法能夠在一定程度上解決鋁合金材料加工變形的問(wèn)題，這一方法的應用能效相對較高。在鋁合金材料加工振動(dòng)時(shí)，借助這一過(guò)程產(chǎn)生的能效，帶動(dòng)零件，使出現偏移情況的零件能夠回歸原位。在力的相應作用下，分散的零件也能夠回歸原位，使得零件內部的穩定性得以進(jìn)一步提高。有研究表明，冷處理方式與熱處理方式對比后，冷處理方式的操作難度相對較低，成本費用較少，可以實(shí)現投入最少、效果最好。在將冷處理方式應用于鋁合金材料加工變形過(guò)程中，可以通過(guò)加大應力作用，達到校準零件形狀的目的。除了上述方式之外，還可以通過(guò)一直保持應力施加作用，進(jìn)一步釋放內部應力。
2.4通過(guò)熱處理應對鋁合金材料加工變形
加工環(huán)節產(chǎn)生的應力會(huì )對零件的整體質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響，所以在加工鋁合金材料是應最大程度消除應力，提升加工精度與質(zhì)量。熱處理是消除鋁合金加工環(huán)節應力的方式之一，在實(shí)際加工中應用頻率相對較高。在將熱處理方式應用于鋁合金材料加工變形控制中，將需校直的工件疊成特定的高度，并將上述工件置于加熱爐內，以零件材料為依據，合理調整加熱溫度與時(shí)間。對于結構復雜的鋁合金材料，則應在粗加工的基礎上進(jìn)行熱處理，之后再進(jìn)行精加工。若對零件的精確度要求較高，則應在半加工的前提下進(jìn)行熱處理，之后進(jìn)行精加工，這樣可以最大限度地消除內部的殘余應力。
3結語(yǔ)
綜上所述，在實(shí)際加工過(guò)程中，鋁合金材料變形情況較為普遍，鋁合金材料加工變形的影響因素較多。在實(shí)際工作中，應該選擇電流變技術(shù)等先進(jìn)的加工技術(shù)，使用合理的切削刀具與切削液，并通過(guò)冷處理與熱處理方式進(jìn)一步控制變形，提高加工質(zhì)量。
參考文獻
[1]減少航空發(fā)動(dòng)機鋁合金零部件加工變形的措施[J].科技創(chuàng )新與應用,2016(32)
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