Nguyên nhân dẫn đến biến dạng gia công của các bộ phận hợp kim nhôm và các phương pháp xử lý thông thường, lộ trình quá trình được cải thiện theo đặc tính vật liệu và đặc tính của bộ phận, và vấn đề biến dạng gia công được giải quyết thông qua việc cải tiến các phương pháp xử lý và gia công lão hóa.

Hiện nay, vật liệu hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàng không, vũ trụ, ô tô, chế tạo máy, đóng tàu và hóa chất. Đối với nội dung nghiên cứu về công nghệ gia công phôi hợp kim nhôm, phần lớn là làm thế nào để kiểm soát sự biến dạng của hợp kim nhôm, nhằm nâng cao hơn nữa độ chính xác của sản phẩm.

1. Các phương pháp gia công thông thường cho phôi hợp kim nhôm

(1) Xử lý tẩy trắng 

  còn được gọi là gia công lồng, tức là sử dụng một phương pháp tương tự như phay rãnh để làm cho phôi rơi ra khỏi phôi, nhìn chung bề mặt đáy là 0.10 ~ 0.15mm. Phương pháp gia công này thường được sử dụng khi có một lượng lớn vật liệu bỏ đi trong hình dạng, khoang và lỗ trong, có thể tránh được biến dạng cuối cùng của phôi do nhiệt và tập trung ứng suất bên trong gây ra bởi độ mở lề lớn.

Xử lý chần đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa sự biến dạng của các bộ phận bằng nhôm. Đặc biệt với cốc hút, nó có thể giải quyết các vấn đề về biến dạng và kẹp chặt của một lớp lớn các bộ phận có thành mỏng. Nó rất thích hợp cho việc chế biến các bộ phận dạng tấm. Quá trình tẩy trắng được thể hiện trong Hình 1.

(2) Phương pháp cốc hút chân không  

Bề mặt định vị của phôi được hấp phụ trên cốc hút, và phôi được xử lý với tấm áp lực. Kẹp cốc hút, với các phương pháp gia công phôi, miễn là sản phẩm có bề mặt có thể hút được, kể cả bề mặt dốc và bề mặt cong cũng phù hợp. Việc sử dụng các cốc hút và xử lý phôi có thể hoàn thành quá trình xử lý các bộ phận có thành mỏng khác nhau, ngay cả khi độ dày của tấm chỉ là 0.5mm, nó có thể được xử lý.

(3) Thiết kế sườn gia cố và đầu vật liệu gia công 

 Nếu cường độ kết cấu sản phẩm không đủ để hỗ trợ cho quá trình hoàn thiện sau này thì khi gia công thô cần để lại sườn gia cường, để đảm bảo cường độ kẹp trước khi gia công tinh, không phải tháo bỏ sườn gia cường. Sẽ tạo ra nhiệt dư thừa và căng thẳng. Kích thước tổng thể của phôi sử dụng phương pháp này không được quá lớn. Ví dụ:

①Thiết kế của máy ép cứng thuận tiện cho vise kẹp và xử lý mặt sau của phôi.
②Đầu vật liệu theo quy trình thiết kế thuận tiện cho việc định vị tiếp theo.
③Thiết kế đầu vật liệu quy trình + các đường gân gia cường để tạo điều kiện cho quá trình định vị và xử lý tiếp theo.

Một ví dụ ứng dụng toàn diện của các phương pháp xử lý thông thường được thể hiện trong Hình 7. Phương pháp thực hiện quy trình như sau:
①Theo phân tích cấu trúc của mặt trước và mặt sau của sản phẩm, mặt sau của phôi có hàm lượng gia công ít hơn và phù hợp để định vị.
②Mặt định vị tạo nên bề mặt, thuận tiện cho việc kẹp cốc hút sau này.
③Sản phẩm mỏng và dễ biến dạng, thiết kế mặt trước của bộ tăng cứng có thể tránh đồng thời sự biến dạng của quá trình gia công thô của sản phẩm và sự biến dạng của bề mặt hoàn thiện của bề mặt định vị.
④Sau khi hoàn thiện bề mặt định vị, sử dụng dụng cụ cốc hút chuyên dụng để kẹp bề mặt trước của sản phẩm.

e) Dụng cụ kẹp và kẹp cốc hút đặc biệt, hoàn thiện mặt trước f) Dụng cụ cốc hút đặc biệt bằng hiện vật

2. Điều trị lão hóa

(1) Điều trị lão hóa gián tiếp  

 nghĩa là, gia công thô được sử dụng như một quá trình duy nhất thay vì xử lý lão hóa. Phôi được gia công trên máy công cụ. Sau khi gia công thô xong, phôi được lấy ra, sau đó thực hiện quá trình gia công tinh. Không có khoảng thời gian ở giữa (nếu là sản phẩm sản xuất hàng loạt, quá trình hoàn thiện có thể được thực hiện sau khi gia công thô đồng đều và không cần khoảng thời gian lão hóa). Lưu ý: Phôi gia công cần được gia công thô hoàn toàn, sau khi gia công thô tổng thể sẽ để lại một bên lề 0.5mm trước khi gia công tinh.

Quá trình gia công thô của phôi là một quá trình xử lý lão hóa gián tiếp, và quá trình nới lỏng và kẹp thứ hai của phôi là một quá trình giải phóng ứng suất gián tiếp. Phương pháp này thích hợp để gia công hầu hết các bộ phận kết cấu chính xác và các bộ phận kết cấu hàng không.

(2) Điều trị lão hóa

 ① Lão hóa nhân tạo: 

Đối với phôi hợp kim nhôm, hầu hết các phương pháp là để từ 24 đến 48 giờ sau khi gia công thô. Chủ yếu đối với các bộ phận lớn và các bộ phận có thành mỏng, quá trình này diễn ra chậm.

 ②Điều trị nhiệt độ lão hóa: 

So với quá trình lão hóa nhân tạo, nó nhanh hơn, và nó chủ yếu được sử dụng trong các bộ phận khép kín có cấu trúc phức tạp và dung lượng lớn.

Cả hai phương pháp vẫn được sử dụng trong quá trình gia công phôi hợp kim nhôm và chúng hầu hết được sử dụng trong các sản phẩm có biên độ loại bỏ lớn và yêu cầu độ chính xác cao. Mục đích là để loại bỏ ứng suất bên trong và có được một cấu trúc ổn định. Nếu sản phẩm là một bộ phận quan trọng trong cấu trúc, hầu hết đều yêu cầu xử lý lão hóa: thứ nhất, xử lý lão hóa có thể loại bỏ hiệu quả ứng suất bên trong và đảm bảo sự ổn định về kích thước của quá trình xử lý tiếp theo; thứ hai, trong khi loại bỏ ứng suất bên trong, nó có thể có được một mô ổn định, để tránh nhiệt liên tục sinh ra trong quá trình luyện tập làm biến dạng sản phẩm đủ tiêu chuẩn ban đầu một lần nữa.

3. Phương pháp ngăn ngừa sự biến dạng bề mặt cơ sở của các sản phẩm hợp kim nhôm

Trong quá trình gia công, thường gặp phải trường hợp bề mặt chuẩn bị biến dạng trước khi gia công tinh, và không thể được sử dụng làm bề mặt chuẩn hoàn thiện. Ngoài ra, do biến dạng của phôi hợp kim nhôm là biến dạng đàn hồi, nên sẽ có hiện tượng đàn hồi sau khi nới lỏng cho dù nó được ép hoặc kẹp. , Dẫn đến biến dạng kích thước và quá dung sai sau khi hoàn thiện.

Các phương pháp ngăn ngừa biến dạng bề mặt tham chiếu của các sản phẩm hợp kim nhôm được tóm tắt như sau.

1) Nếu phôi chỉ có thể được phay, thì bề mặt chuẩn phải được gia công với tiền đề là độ bền của thân phôi đủ cao, để bề mặt chuẩn để phay hoàn thiện sẽ bằng phẳng.

2) Nếu phôi chỉ có thể được phay và phôi tương đối mỏng, thì cũng cần phải lặp lại nhiều lần, nghĩa là quay bề mặt nhiều lần, để loại bỏ hiệu quả biến dạng trong điều kiện bề mặt chuẩn là tương đối bằng phẳng. . Tuy nhiên, bề mặt cuối cùng thu được bằng phương pháp này vẫn sẽ bị biến dạng.

3) Khi bản thân kết cấu của phôi cho phép, tiện cũng là một phương pháp tốt, và bề mặt tiện phẳng hơn phay. Do hầu như không sinh ra nhiệt trong quá trình tiện nên không cần thực hiện gia công bán tinh sau khi gia công thô mà phải tiện bề mặt chuẩn tại một thời điểm.

Bề mặt dữ liệu của sản phẩm hình vuông luôn bị biến dạng trong quá trình phay. Ngay cả khi tốc độ tiến dao rất chậm, vì dao và phôi tiếp xúc với bề mặt nên chắc chắn sẽ sinh ra nhiệt và ứng suất. Cuối cùng, một mâm cặp tác động đơn được sử dụng để kẹp phôi hình vuông và bề mặt tham chiếu đủ tiêu chuẩn đã được quay ra. Xét cho cùng, tiện là điểm tiếp xúc của đầu dao, và sẽ không có sự tập trung ứng suất và nhiệt trên diện rộng. Ví dụ như sau.

Sản phẩm cần gia công được thể hiện trên Hình 9. Vật liệu phôi là 2A12-T4, kích thước phôi là 120mm × 400mm × 12mm, và kích thước sản phẩm là 370mm × 110mm × 7mm. Độ song song của hai bề mặt lớn được yêu cầu là 0.03mm và độ phẳng là 0.025mm.

Phương pháp gia công ban đầu: sử dụng tâm gia công có độ chính xác tốt hơn, tiện và phay nhiều lần để loại bỏ biên thừa, dung sai hình học của chiều dày không đạt yêu cầu. Cải tiến phương pháp quy trình:
① Dùng máy tiện có mâm cặp một tác động để kẹp, khi quay mặt sẽ thấy ánh sáng.
②Trên trung tâm gia công, bề mặt sáng được sử dụng làm bề mặt định vị và các lỗ ren được tạo xung quanh phôi với cơ sở đảm bảo rằng phôi không bị hỏng.
③Làm dụng cụ đặc biệt cho máy tiện, siết chặt phôi bằng vít theo hướng ngược lại, biến độ dày của sản phẩm theo kích thước yêu cầu của bản vẽ.

4. Kẹp ý tưởng để ngăn chặn sự biến dạng của các sản phẩm hợp kim nhôm

Ngoài kẹp cốc hút để chống biến dạng thì làm sao để kẹp sản phẩm không kẹp được cốc hút? Có thể nói chắc chắn rằng ngoài việc kẹp chặt bằng vise khi gia công thô, hầu hết các quá trình tiếp theo không được phép tiếp xúc trực tiếp với phôi bằng vise. Vì lực kẹp của vise nằm ngang, và bản thân vật liệu phôi là vật liệu dễ biến dạng, lực kẹp của vise sẽ gây ra biến dạng đàn hồi cho phôi, do đó phôi cần một lực kẹp hướng xuống hợp lý, tức là một tấm áp lực tương tự. hoặc vít được sử dụng Cách kẹp.

Ý tưởng thiết kế của dụng cụ gia công phôi hợp kim nhôm thực chất là xem xét hướng của lực kẹp. Phương pháp tham khảo như sau:

①Thiết kế dụng cụ đặc biệt + tấm ép đặc biệt, dụng cụ vẽ ngược ren.
②Kích thước lỗ bên trong + giới hạn trùm nhỏ.
③Thiết kế hàm mềm bằng chốt.
④Thiết kế dụng cụ định vị hình chữ V có giới hạn.
⑤Thiết kế khối dụng cụ đơn chiếc và dụng cụ đa mô-đun phù hợp với hình dạng. 

⑥Thiết kế dụng cụ với tấm áp suất đặc biệt

5. Các biện pháp cải tiến quy trình đối với sự biến dạng dẻo của các bộ phận bằng nhôm đúc

Sản phẩm nhôm đúc có những đặc thù nhất định. Vì là hàng đúc nên yêu cầu về độ chính xác của sản phẩm thường rất cao. Một số bộ phận không quan trọng của hình dạng của nó đã được đúc, nhưng nó có một số khuyết điểm trong khi thuận tiện:
① Bản thân cấu trúc của vật đúc thiếu độ cứng và độ cứng của kẹp thậm chí còn thiếu trong quá trình gia công.
②Việc đúc là cơ quan tập trung ứng suất trong quá trình xử lý. Sau khi xử lý một chút, căng thẳng bên trong sẽ tồn tại.
③Mặt phẳng và lỗ dữ liệu của hầu hết các vật đúc bằng nhôm dễ bị phục hồi nhựa.

Công nghệ chế biến được cải tiến như sau.

1) Cải tiến đầu tiên: Trong quá trình quá trình chạy máy, do hiện tượng co ngót kích thước sau khi gia công lỗ xong, lượng co ngót phát hiện được là 0.005mm mỗi mặt nên kích thước doa tinh đơn phương tăng 0.003mm. Trong phương pháp doa lỗ, thêm hai dụng cụ rỗng. Dung sai của lỗ kiểm tra đủ tiêu chuẩn, nhưng dung sai hình học của sản phẩm vượt quá dung sai.

2) Cải tiến thứ hai: Thay đổi cách suy nghĩ, thêm dao nhẹ lần lượt vào mặt phẳng lớn và mặt đối diện, và biên dao nhẹ là 0.08mm, đảm bảo thành công kích thước và độ chính xác hình học của sản phẩm. Cũng có thể thấy rằng Biến dạng dẻo cần được chú ý.

6. Bản thân vật liệu hợp kim nhôm rất dễ biến dạng

Tính chất gia công của hai vật liệu hợp kim nhôm thường được sử dụng như sau.

(1) Hợp kim nhôm 2A12 có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt và thường được sử dụng trong các sản phẩm cao cấp như các bộ phận chịu tải cao và khuôn mẫu có độ chính xác cao như ngành công nghiệp quân sự và hàng không vũ trụ. Trong đó, 2A12-T4 là vật liệu hợp kim nhôm cứng được sử dụng nhiều nhất. Hiệu suất gia công của hợp kim nhôm 2A12 là tốt, nhưng đặc điểm lớn nhất của nó là dễ biến dạng, là vật liệu đại diện kiểm tra trình độ của người thợ.

(2) Mặc dù độ bền của hợp kim nhôm 6061 không thể so sánh với hợp kim nhôm 2 series hoặc 7 series, nhưng nó có đặc tính hàn tuyệt vời, tính chất mạ điện và khả năng chống ăn mòn tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và sản lượng của nó đã vượt quá sản lượng của vật liệu kim loại màu. 1/3 tổng số, thường được sử dụng trong các bộ phận cấu trúc quy trình khác nhau với yêu cầu cao về độ bền và chống ăn mòn, chẳng hạn như tàu, xe điện và vỏ điện thoại di động. Hiệu suất gia công của hợp kim nhôm 6061 rất tuyệt vời, không dễ bị biến dạng, nhưng một khi đã biến dạng thì gần như bị loại bỏ và việc chỉnh sửa hình dạng rất khó khăn, trừ những sản phẩm có cấu trúc đặc biệt.

7. Mở chiết rót cứng và chiết rót hóa chất

(1) Mở nắp cứng (xem Hình 17)  

 Hình 17a cho thấy trạng thái sau khi gia công thô, bên trong là phôi, bên ngoài là phôi và nó là phôi hở. Lý do tại sao nó không được làm thành một trống kín là vì khi cắt sẽ gây ra nhiều ứng suất tập trung trong sản phẩm. Độ cứng của khối ghép lỗ chốt được tăng lên. Sau khi gia công thô, khối khớp nối có thể được tháo ra, và sau khi giải phóng ứng suất, khối khớp nối có thể được nối lại để hoàn thiện tiếp theo. Nhằm giảm sự biến dạng của phôi. Điều đáng nói ở đây là một trong những chức năng quan trọng nhất của chiết rót là tăng cường độ cứng, và chức năng còn lại là tăng tính hợp thời của sản phẩm.

Sau khi bề mặt hồ quang bên trong của phôi được gia công đạt yêu cầu về kích thước, nó được ghép với bề mặt hồ quang bên trong để lấp đầy dụng cụ hỗ trợ để gia công viền ngoài và có vai trò tăng cường độ cứng.

(2) Đổ đầy hóa chất 

 chủ yếu được sử dụng để hoàn thiện. Hiện tại tác giả mới chỉ sử dụng phương pháp này một lần. Nó là để điền đầy hóa học vào một lưỡi dao hợp kim nhôm hình vòng cung có thành mỏng với sự hỗ trợ của dụng cụ. Hóa chất được điền vào bề mặt hồ quang đã qua xử lý, và khi hóa chất đông đặc lại, nó là giá đỡ liền mạch cho bề mặt kẹp, không chỉ chống biến dạng mà còn tránh hiện tượng dao động do sản phẩm quá mỏng trong quá trình gia công. Chế biến. Phương pháp này không phải là một phương pháp chung phổ biến mà là một sơ đồ quy trình đặc biệt cho các sản phẩm đặc biệt.

8. Hiệu chuẩn Fitter

Hầu hết việc hiệu chuẩn của thợ lắp là nhằm vào các bộ phận của bo mạch, điều này rất kiểm tra kỹ năng và kinh nghiệm của thợ lắp. Và hiệu chuẩn fitter xét cho cùng là hiệu chuẩn cơ học. Xét cho cùng, những sản phẩm có thể được hiệu chuẩn ít nhất cần phải có một thân hình tốt là điều kiện tiên quyết. Ngoài ra, tác giả cho rằng hầu hết các sản phẩm của trường sẽ không có giá trị quá cao. Hiệu chuẩn Fitter thường được chia thành hiệu chuẩn gia công thô và gia công tinh. Một thợ lắp có tay nghề cao sẽ hiệu chỉnh các sản phẩm bo mạch và độ chính xác cân bằng là khoảng 0.1mm.

KHAI THÁC. Kết luận

Có nhiều phương pháp công nghệ để chống biến dạng phôi hợp kim nhôm, và đặc biệt quan trọng là phải thay đổi cách nghĩ. Trong quá trình gia công thực tế, chúng ta phải nắm được cấu trúc bộ phận và đặc điểm vật liệu để tìm ra điểm đột phá, áp dụng phương pháp kẹp và đường cắt hợp lý, loại bỏ ứng suất và biến dạng thông qua xử lý lão hóa, và sử dụng các phương pháp đơn giản để giải quyết các vấn đề phức tạp.

Liên kết đến bài viết này ： Phương pháp xử lý để ngăn ngừa sự biến dạng của phôi hợp kim nhôm

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

---

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tô, hàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.