铝合金加工变形的原因及解决方法

在飞机结构中，为了减轻自身重量，使用了大量由铝合金加工材料制成的薄壁零件，但是铝合金零件的热膨胀系数相对较大，并且薄壁铝合金容易制成。铝合金加工时变形，特别是使用自由锻件时，加工工作量大，变形问题更加严重。下面分析了铝合金加工变形的原因和解决方案，希望能对大家有所帮助。 1.加工变形的原因 铝合金加工变形的原因很多，与材料，零件的形状和生产条件有关。主要有以下方面：由坯料的内应力引起的变形，由切削力和切削热引起的变形以及由夹持力引起的变形。 2.减少铝合金加工变形的加工措施 （1）降低毛坯的内部应力。自然或人为的老化和振动处理可以部分消除毛坯的内部应力。预处理也是一种有效的处理方法。对于坯料，由于裕度大，加工后的变形也大。如果对坯件的多余部分进行预处理，并减少每个部分的余量，则不仅可以减少后续过程的加工变形，而且可以对一部分内应力进行预处理后释放一部分内应力。 （2）提高刀具的切削能力。刀具的材料和几何参数对铝合金加工有重要影响。正确选择工具对于减少零件的变形非常重要。 合理选择刀具几何参数。前角：在保持切削刃强度的条件下，选择较大的前角。一方面，它可以磨出锋利的边缘，另一方面，它可以减少切削变形和平滑的切屑去除，从而降低铝合金加工温度。 后角：后角的大小直接影响侧面的磨损和铝合金加工表面的质量。切削厚度是选择后角的重要条件。在粗铣削过程中，由于进给速度大，切削负荷大和产生热量大，因此要求刀具具有良好的散热条件。因此，间隙角应选择较小。精铣时，要求切削刃锋利，减少侧面和铝合金加工表面之间的摩擦，并减少弹性变形。因此，后角应选择更大。

什么是铝合金铸造模具

铝合金铸造模具是将熔融金属填充在模具中以获得各种形状的零件的铝合金。它具有密度低、比强度高、耐腐蚀性能和铸造模具加工性好，受零件结构设计限制少等优点。铝合金铸造模具可分为Al-Si和Al-Si-Mg-Cu基中强合金；铝铜基高强度合金；铝镁基耐腐蚀合金；Al-Re基热强合金。大多需要进行热处理，以达到强化合金、消除铸件内应力、稳定零件组织和尺寸的目的。铝合金铸造模具一般用于制造横梁、燃气轮机叶片、泵体、塔架、轮毂、进气唇和发动机壳体。它还用于制造汽车气缸盖、变速箱和活塞、仪表外壳和涡轮增压器泵体。 铝合金铸造模具具有良好的铸造模具性能，可制成形状复杂的零件；它不需要很多额外的设备；具有节省金属、降低成本、减少工时等优点，广泛应用于航空、民用等行业。铝合金铸造模具用于制造横梁、燃气轮机叶片、泵体、塔架、轮毂、进气唇和发动机外壳。它还用于制造汽车气缸盖、变速箱和活塞、仪表外壳和涡轮增压器泵体。 铝合金铸造模具主要是去除合金液中的气体和非金属夹杂物。铝合金中的气体主要是氢气（占85%以上），夹杂物主要是氧化铝。由于氢在液态和固态铝合金中的饱和溶解度相差近20倍，铝合金铸造模具在凝固过程中容易析氢，造成铸件产生针孔。夹杂物与气体的相互作用。 当100g工业纯铝中的氢含量高于0.1ml时，就会出现气孔。在高纯铝中，每100g铝合金就含有氢。当铝合金铸造模具的体积高达0.4毫升时，就会出现气孔。可见，脱气需要除渣，而除渣是脱气的基础。