型材挤压机参数及模具设计纲要.docx
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型材挤压机参数及模具设计纲要
铝型材
百科名片
工业铝型材
铝型材，就是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝材料。
铝型材的生产流程主要包括熔铸、挤压和上色三个过程。
其中，上色主要包括：
氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等过程。
铝型材分类方法
铝型材生产流程
其它相关信息
编辑本段
铝型材分类方法
一、按用途可以分为以下几类：
1.门窗的建筑用门窗铝型材[1]（分为门窗和幕墙二种）.
2.CPU散热器的专用散热器铝型材
3.铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的.
4..工业铝型材：
主要用于自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模，比如流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备等等，电子机械行业和无尘室用得居多!
二、按合金成分类：
可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的.
三、按表面处理要求分类：
1.阳极氧化铝材
2.电泳涂装铝材
3.粉末喷涂铝材
4.木纹转印铝材
5.刨光铝材（分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵）
编辑本段
铝型材生产流程
1、熔铸是铝材生产的首道工序。
主要过程为：
（1）配料：
根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。
（2）熔炼：
将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
（3）铸造：
熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。
2、挤压：
挤压是型材成形的手段。
先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。
常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。
不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。
3、上色（此处先主要讲氧化的过程）
氧化：
挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
其主要过程为：
（1）表面预处理：
用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。
还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。
（2）阳极氧化：
经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
（3）封孔：
将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。
氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：
黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
编辑本段
其它相关信息
1．中国铝加工材工业铝型材产量与消费量近年来，我国国民经济和高新技术的稳定、持续、快速发展，促使我国铝冶炼和铝型材加工业发展十分迅速。
我国铝材铝合金型材工业铝型材产量在2006年已达万吨，超过美国成为世界第一位；2007年产量高达万吨，同比2006年增长%，再创历史新高；2007年进口工业铝材万吨，同比2006年增长%；出口工业铝型材万吨，同比2006年增长%，铝合金型材净出口万吨；2007年，我国工业铝材表观消费量为万吨。
在2008年1-6月份我国铝工业的产量中，氧化铝产量万吨，比2007年同期增长%，预计2008全年产量为2300万吨；电解铝产量万吨，比2007年同期增长%，预计2008全年产量将达1450万吨；铝加工材万吨，比2007年同期增长%，预计2008全年产量将达到1400万吨。
2．中国铝加工材品种近几年来，中国铝加工业紧密结合市场和科学发展的需求，使传统铝加工材已经逐步完成了向现代化铝加工材的转变，因此中国铝加工材品种已发生了巨大变化。
中国铝加工材的重要特点是向高性能、高精度、节能、环保方向发展，许多产品已成为国内外知名品牌，在国内外市场上享有盛誉；产品质量稳步提高，产品标准水平已处于国际先进行列，各主要铝材生产厂家除按国家标准生产外，均能直接接受按世界先进国家标准要求的订货。
这表明我国铝加工材生产已进一步国际化，而且为满足国民经济和科学技术对高精尖铝材的多方面需求，各主要铝加工企业还相应制定了许多内部供货技术标准。
中国铝加工材约有300种合金、1500个品种，是世界上产品品种最丰富的国家之一。
在众多的铝加工材品种中，涌现出一大批国际先进产品和国家名牌产品，代表着我国现代铝加工技术发展和应用的主流方向。
3．中国铝加工的工艺技术中国铝加工工艺技术的特点是先进与落后同时存在。
我国代表性铝加工企业如中铝西南铝业（集团）有限责任公司、山东南山集团轻合金有限公司、厦门厦顺铝箔有限公司、上海舜颖工业铝型材配件有限公司、上海艺扬自动化设备有限公司等，技术与装备已进入国际先进行列；而广大中小企业的技术与装备多还停留在20世纪70-90年代水平。
由此形成了我国铝加工工业大而不强、小而不精的现状，从而使国民经济和现代科学所需一些高、精、尖铝材仍要依靠国外进口的被动局面。
铝型材挤压机、铝棒液压切断机、铝型材成品液压锯性能介绍
来源：
中国铝材信息网，更新时间：
2008-4-1415:
15:
59，阅读：
620次
600公吨（660美吨）图片
用 途：
主要用于挤压生产各种铝合金型材。
性能特点：
结构合理，外形美观，自动化程度高，速度快，自动手动随意切换易于操作，性能可靠且生产效率高，耗能小。
SY系列挤压机主要参数
使用压力
（MPa）
柱塞直径
（MM）
主辅助油缸规格
（MM）
使用棒料规格
（MM）
主机中心高
（MM）
出料口尺寸
（MM）
总功率
（KW）
外形尺寸
（MM）
总重量
（吨）
500T
（550UST）
21
520
125X70
80X380
880
120
5750X3200X2600
20
600T
（660UST）
21
580
160X120
90X470
870
120
6500X3230X2950
22
800T
（880UST）
21
650
180X140
110X520
1010
160
7140X3700X3500
38
1000T
（110UST）
21
730
200X150
120X580
1080
160
160
7410X3700X3750
44
1250T
（1400UST）
21
840
200X150
140X650
1210
180
8750X4300X4050
62
1650T
（1800UST）
21
950
220X160
178X700
1320
210X250
300
9200X4670X4680
80
2000T
（2200UST）
21
1050
250X180
200X800
1630
280X320
340
15830X5020X5510
130
2500T
（2750UST）
21
1180
250X180
240X900
1865
310X380
540
16550X6100X6350
203
3300T
（3600UST）
21
1350
300X220
280X1000
2310
380X450
896
18500X6530X8040
300
铝棒液压切断机
用 途：
用于切断挤压用的铝棒料。
性能特点：
SYJ系列铝棒液压切断机结构紧凑合理，操作简便，速度快，噪音小。
切出铝棒切口直径不变大，不影响挤压效果。
与盘距切断相比节省材料%%，既环保又节能是厂家降低成本及减低劳动强度的理想选择。
主要技术参数
柱塞直径
（mm）
使用压力
（MPa）
切断棒料规格
（mm）
剪切力
（t）
SYJ-175
400
8
130以下
100
SYJ-250
500
12
175以下
235
铝型材成品液压锯
用途及主要技术参数
用 途：
用于按给定尺寸切割铝型材成品。
性能特点：
锯口光洁度高，平直不变形及无毛刺。
切割速度易于控制，调整灵活方便。
用户在切割各种不同形状和厚度的铝型材时可通过调节单向调速阀来控制切割速度，以达到使用要求。
主要技术参数:
锯盘规格（mm）：
φ350×φ×120齿
主轴转速：
4000r/min
驱动油缸规格（mm）：
φ50×φ32×420
使用压力：
4MPa
1.铝型材输送生产线（YW-25、38、42、45）
铝型材输送线，主要是负责铝出来后初级处理的设备，这里初级处理包括对铝型材的输送，牵引，调直，定尺，锯断等，该设备的使用会使铝型材的生产变得方便，效率高，能更好的满足生产的需要。
...最后修改日期：
2010-08-29
2.铝棒快速加热炉（YW）
铝棒快速加热炉，对铝棒进行有效的快速加热处理。
佛山市南海区伟成机器制造有限公司是专业生产铝型材专用设备的厂家，随着生产规模的扩展，厂房面积已扩展到20000平方...最后修改日期：
2010-08-29
3.铝型材模具炉（YW）
台车式模具加热炉 用于对挤压用的铝型材进行加热处理。
伟成公司“有为”牌的主要产品：
铝型材挤压机，铝型材挤压输送生产线，铝棒加热炉，模具加热炉，铝型材时...最后修改日期：
2010-08-29
4.铝型材切割机（YW）
用于切割铝型材（半自动） 用于把铝棒切割成需要的长度。
伟成公司“有为”牌的主要产品：
铝型材挤压机，铝型材挤压输送生产线，铝棒加热炉，模具加热炉，铝型材...最后修改日期：
2010-08-29
5.铝型材锯床（YW）
主要作用是对铝型材进行二次以上切断成型。
佛山市南海区伟成机器制造有限公司是专业生产铝型材专用设备的厂家，随着生产规模的扩展，厂房面积已扩展到20000平方米，拥...最后修改日期：
2010-08-29
6.铝型材时效炉
用于对铝型材进行时效处理。
最后修改日期：
2010-08-29
7.铝型材挤压机（YW-600）
产品名称：
铝型材挤压机600T 产品型号：
液压系统工作压力：
21MPa；最大挤压力：
P＝600T；额定功率：
75KW；主油缸行程：
L＝250mm；总重量：
...最后修改日期：
2010-08-29
8.牵引机
牵引机在生产过程中起着对挤压出来的铝型材起牵引的作用。
主要功能：
1.适用于不可扭转之特殊铝型，紧拉后不易变形。
2.如遇细小料，主机一行程，锯台可自动栽截...最后修改日期：
2010-08-29
9.1350T铝型材挤压机（YW-1480UST）
参数：
型号：
YW-1480UST 液压系统工作压力：
21MPa，最大挤压力P＝1350T 额定功率：
258KW 外形尺寸：
长11590mm，宽4580...最后修改日期：
2010-08-29
10.双动反向挤压机（YW-1000TIN（1100USTIN））
佛山市南海区伟成机器制造有限公司是专业生产铝型材专用设备的厂家，随着生产规模的扩展，厂房面积已扩展到20000平方米，拥有完善配套的机械加工，产品的装配生产线，产品具有当代世界...最后修改日期：
2010-08-29
75MN铝材挤压机生产线
2008年06月03日18:
25
06月03日讯
随着科学技术和经济建设的飞速发展，航空壁板飞机大梁，高速列车车体，船用壁板，飞机跑道板等大型，薄壁宽幅，高精度和复杂断面的铝合金型材市场需求量越来越大，特别是铁路（地铁）客运车辆和飞机制造行业对大型的铝合金挤压型材的需求量随着我国交通运输的发展和技术的进步呈逐年上升的趋势，而这些大型挤压型材必须用现代化的大型挤压机来生产。
当今世界上铝型材生产与应用较发达的国家，也是铝型材挤压机制造和设计水平较高的国家。
主要的制造厂家有：
西德的西马克（SMS）公司，法国的克莱西姆（CLECIM）公司，美国的萨顿（SUTTON）公司和日本的字部兴产（UBE）公司等。
我公司近几年来不断地吸收和消化国外的先进技术，博采各国之长，在引进和利用国际最新技术的基础上，设计制造了我国第一台75MN铝材挤压机生产线。
一．挤压机生产线主要技术参数
1、挤压机
挤压公称力75MN
挤压筒锁紧力9．8MN
挤压工作速度0．2-20mm/S
挤压简圆ф460mm
扁660×260mm
挤压筒长度1650mm
2．主机辅助设备
供锭器及扁垫循环装置
3．机后区主要设备
水、风冷淬火装置
有效通过范围（宽×高）720×400mm
冷却速度按制品淬火工艺要求
热锯（具有随动牵引功能）
有效工作距离10000mm
夹持范围（宽×高）720x400mm
牵引机
牵引力8000N
最大牵引速度50m/min
皮带式冷床
长度60000mm
宽度（压机中心至矫直机中心）6500mm
张力矫直机
最大拉伸力3．5MN
最大扭转力矩50KN
有效工作范围mm
定尺锯
锯切范围720×400mm
定尺台
定尺长度范围6000-26000mm
二．生产线的设备构成和配置特点
为保证铝型材的产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，大型挤压机生产线必须建成一条全自动的主辅机配套齐全的高速连续的流水作业线。
即从坯锭加热、挤压、在线淬火、中断锯切、冷却、拉扭矫直、定尺锯切、装筐、时效处理等工序，均为自动完成。
生产线的主要设备包括：
用于加热坯锭的加热设备。
用于挤压型材的挤压机及其辅助装置。
用于型材挤出后的直接淬火处理的水、风淬火装置（在线淬火）。
用于挤压型材过程中的切头去尾，中部切断的热切锯。
用于防止型材挤出后出现弯曲扭拧和多根型材之间相互碰撞的牵引机。
用于型材的承托辊道、以及纵向输送的移料装置。
用于型材的冷却和横向输送的冷床。
用于对型材进行张力矫直和扭拧校正的矫直机。
用于拉伸后的型材储存和向定尺装置横向输送型材的储料台。
用于型材的定尺锯切装置，包括锯前辊道、锯、定尺装置和检查台等。
用于型材锯切后的自动装筐的集载装置。
用于型材的时效热处理的时效炉。
用于挤压模具的加热的预热炉。
生产线的配置形式
铝型材生产线的配置和工艺流程从坯锭加热，挤压直到型材时效的工艺沈程如图1所示。
这种配置方式要求车间宽度稍大，但长度可缩短。
配置合理紧凑，从而保证了挤压生产线前后各工序的紧密衔接。
有利于实现生产全过程的连续作业和自动控制。
整条生产线只需3-5人操作。
三．挤压机结构简介
挤压机本体的设计是在吸收国际先进技术的基础上，结合公司长期制造挤压机的实践经验而进行的。
挤压机为单动卧式，油压直接传动型式。
由压机本体，液压操纵控制系统，供锭器及残料，扁挤压垫分离输送系统，电气控制系统等组成。
1．挤压机本体中的新结构
挤压机本体由前粱、后粱、挤压简、挤后梁，主、侧工作缸挤压筒锁紧缸、机架、主剪等组成。
如图2所示。
挤压机本体的受力框架采用先进的予应力框架结构。
由前粱、后粱、立柱经拉杆联结、超压顶紧而形成整体预应力封闭框架。
采用传统结构的带园螺母的拉杆，用专用的预紧工具预紧、简单、方便。
不需要进行超压状态下粱与立柱之间加入垫片进行预紧。
预紧后机架整体性强，刚度好，抗偏载、外形美观。
由于机架刚性较大，因而取消了传统挤压机必需的底座。
机架直接通过前后横粱支承于基础上。
挤压筒和挤压粱的下导向由座于箱形立柱棱面上的平面导轨支承和导向。
因为上、下立柱的棱面可作为导向面，所以可实现挤压筒的四点导向。
采用平面导向装置，可方便简捷地进行挤压筒和挤压粱对中调整。
从而保证挤压中心的准确性，对于控制制品的尺寸精度具有明显的效果。
挤压粱和挤压筒的导向设在同一平面，设有上导向和侧导向，导向间隙可调，为使间隙调整方便，在导向结构上装有专用的液压缸。
在对中调整时，使用油泵给液压缸打压，利用油缸力支承其重量，然后松紧调整螺钉，当确定对中调整合适后，泄掉油缸压力，锁紧螺母，保证良好的定位精度。
在导向处还设有精密传感元件，可在调整挤压筒或挤压梁时以及在运行中进行对中检测，并可将检测结果在计算机系统上数字显示。
在挤压梁的前端设有挤压杆快速更换装置。
该装置采用电动机——齿形皮带传动齿轮旋转90°对挤杆进行脱开和帧闭。
利用液压顶杆松动和弹簧机构对挤压杆夹紧或松开。
能快速更换，锁紧挤压杆。
挤压简设有快速更换装置。
挤压筒采用锁链式齿圈与挤压筒外壳锁紧固定。
当需要更换挤压简时，利用电动机——链传动将齿圈旋转180°，使挤压筒能够脱出齿圈。
为了安全快速地更换挤压筒，在前粱下方设有两套支托装置，支托装置由油缸传动，在更换挤压简时，可利用挤压杆将挤压简推出。
前端由支托装置支托，以便于起吊。
挤压筒加热为电阻式加热，可对挤压筒分三段进行加热。
通过热电偶测温元件，将各段的加热温度反馈给控制中心，PLC根据指令控制电热元件加热或保温，达到最佳的加热效果，各段加热的温度值在操作台上可数显给出，便于观察。
加热元件为直管式电阻加热管，从挤压筒的两端插入并固定。
检查、维修、更换非常方便。
图3为挤压简加热装置。
挤压机还设有660×260扁挤压筒，用于生产宽厚比较大的型材，以利于挤压机生产宽薄型型材。
快速换模装置。
为保证更换挤压模具的快速性和准确性，提高生产效率，挤压机设有快速换模机构，快速换模采用错移式，工作模架可作交叉换位，一职在十几秒内即可完成模具的快速更换。
模后剪切装置是在更换模具时，利用油缸力推动模后剪切垫垂直上升产生剪切力，将制品剪断与模具分离。
主剪采用矩形导向缸动式。
剪切导向性好。
结构紧凑，在主剪上还设有液动冲击槌，可将粘连在剪刃上的压余打下。
固定挤压垫技术，挤压机圆筒挤压采用胀圈式固定挤压垫，由于将挤压垫固定在挤压轴上，随挤压轴一起前进后退，这就节省了压余与挤压垫片的分离工序，取消了挤压垫片的循环系统，缩短了挤压辅助时间，提高了生产效率。
2．挤压机辅助装置新技术
供锭器采用水平推入方式，供锭器推进和退出使用油缸驱动，运动平稳可靠，结构简单，对中性好。
供锭器快速推进速度可达1000mm/s，大大地缩短了辅助时间。
挤压垫润滑装置，此装置为适应固定挤压垫和扁挤压垫在挤压生产过程中的润滑需要而设置的。
润滑为乙炔火焰喷射器，当需要润滑挤压垫片时，火焰喷射器可自动打火喷射，利用乙炔燃烧时的黑烟喷满挤压垫片与坯锭接触的一面，使垫片在挤压过程中不会与铝锭粘接在一起。
一般挤压3-5次润滑一次。
润滑状态的好坏直接影响固定挤压垫片的使用寿命。
固定挤压垫片润滑装置采用摆动机械臂式。
扁挤垫采用垂直下降、上升式。
液氮吹模装置，压机上可以设置液氮吹模装置，将液氮从前粱端部用管子接入挤压模具部位，对模具进行直接冷却。
这对于控制模具变形，提高型材的尺寸精度和挤压速度均有实际意义。
3．液压操纵控制系统（由西马克一德马格公司设计）
液压控制系统采用油压直接传动和电液伺服控制。
主系统由八组电液比例轴向柱塞泵供油。
主泵采用德国力士乐（RexRoth）公司A4v泵，电液比例阀和电于控制装置随泵进口，并与挤压机主控计算机联接，实现位置闭环控制系统，使挤压速度无级可调。
主系统采用大直径的二通插装逻辑阀集成阀块组成，各液压元件均为力士乐公司生产液压件配套，主系统可完成挤压机运行中的空程快进、挤压、回程，挤压简锁紧松开，主剪剪切，模架移动等功能。
町实现充填、突破、挤压等各种工艺动作的要求。
速度调节系统，速度自动调节系统是一种连续、动态的闭环调节系统。
主要由速度给定，速度检查，速度比较，调节机构和速度显示等部份组成。
75MN挤压机设有两种挤压工作速度调节系统。
一种是操作台或上位机上进行的挤压速度的无级设定，伺服控制变量泵的变量机构，实现挤压速度的控制，挤压机在挤压过程中，其行程位置采用张紧式绝对值编码器进行检测，该检测信号经高速计速器进入PLC，并由PLC内专用的挤压速度控制软件包实现闭环控制。
通过速度—压力—流量智能控制功能实现挤压速度的最佳控制，同时在低速挤压时通过对调速泵的智能自动组合功能确保挤压的低速稳定性能。
另一种是模拟等温挤压的自动调节系统，随着挤压技术的不断发展和对挤压工艺的深入研究，人们逐渐认识到等温挤压是一种理想的挤压方法。
75MN挤压机在前梁型材的出口处装有遥测光学温度计，经温度计测得型材的表面温度，并将检测值输入计算机，通过计算机中挤压速度的数字模型和等温挤压速的变化相比较，从而自动地控制系统中伺服控制系统，改变泵的流量，形成一个闭环回路，自动地按一定规律逐渐减少挤压速度，促使金属在模孔中的变形温度基本上保持一致，以保持最佳的恒定的挤压速度，获得最大的产量与最优的质量。
四．挤压机机后区设备简介
机后区设备担负挤压制品从热态至成品的后处理过程，是保证产品质量的又一关键所在。
75MN挤压机机后区采用了国际现代流行的工艺流程和先进技术，关键的控制元件和高强耐热毯带使用进口产品，使得机后区设备达到国内外先进水平。
机后区设备的构成：
机后区由可倾斜式出料台，水、风淬火装置，随动热锯、牵引机出料辊迫，皮带式提升移料装置，皮带运输冷床，矫直机上下料装置，拉扭矫直机，皮带式移动贮料台，定尺输送辊道，定尺冷锯、定尺装置，检验平台等组成。
机后区设备新结构。
水冷淬火装置，对于交通、运输、航空航天所需的铝型材，一般要求具有较高的强度，良好的表面质量，合理有效的淬火工艺装置可以提高型材的机械强度。
图4所示为75MN挤压机机后区的水冷淬火装置示意图。
水冷淬火装置设计为可分式结构，如图4所示。
下水槽与支架连接并内置被动辊道，下水槽布置140个喷嘴，上水盖可提升，并布置有252个喷嘴。
每个喷嘴均带有可调接头。
可将喷向调节到任意方位。
上水盖和下水槽分别用两台离心泵供水。
泵电机可变频调速，根据不同制品的工艺要求，可调节冷却水流量，上盖喷嘴与下水槽喷嘴各自分列并交错排布，由于上盖喷嘴距型材的距离大于下水槽，为使型材上、下表面获得相同的喷水量，上盖喷嘴数量大于下水槽的喷嘴数量。
每列喷嘴由一个电磁比例阀控制，对不同的区域间的水量进行远程控制并自动调节，以获得型材比较均匀的冷却效果。
随动热锯：
随动热锯布置在水冷淬火装置后，过渡辊道内侧。
根据要求可做固定锯和随动锯工艺。
固定锯工艺是指在热锯锯切制品时，挤压停止，热锯不断随
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