鋁合金鍛件設計不僅與零件形狀和結構有關,材料的變(biàn)形抗力和流動性等可鍛性指标對鍛件結構要素也具有巨大影響。盡管在常用鍛件材料中,鋁合金屬於(yú)可鍛性較好的材料,從總體上看,鋁合金鍛件設計與鋼鍛件基本相似,但某些鍛件結構要素的設計也有其特殊性,其中流線分布就是
鋁合金鍛(duàn)件結構要素設計的一個重要特點(diǎn),尤其是對應力腐蝕敏感的短橫向流線方向設計。
現僅對鋁合金模鍛(duàn)件結構要素設計的特點(diǎn)作簡要叙述。
1.分模線(面)設計特點
高強鋁合金對應力腐蝕特别敏感,飛邊(biān)上的流線末端外露将會加速應力腐蝕。因此,在設計這種鋁合金鍛(duàn)件及其模具的分模面時應充分注意流線末端外露問題。特别要注意對應力腐蝕敏感的短橫向流線方向設計。
2.模鍛斜度設計特點
鋁合金的摩擦系數比鋼大,且容易粘模,因而模鍛斜度應比鋼鍛件稍大,一般外模鍛斜度應取3°~5°,内模鍛斜度應取7°~10°;當(dāng)採(cǎi)用頂出裝置時,模鍛斜度可減小至0.5°~1°。
3.圓角半徑設計特點
鋁合金的流動(dòng)性比鋼差,摩擦系數比鋼大,因而鋁合金鍛(duàn)件的圓角應比鋼鍛(duàn)件稍大。
4.肋和凸台設計特點
肋的厚度和高度的設計與鋼鍛(duàn)件基本一緻。可鍛(duàn)性好的鋁合金鍛(duàn)件的肋寬也可以稍小於(yú)鋼鍛(duàn)件;凸台設計也應該遵守同樣的規則。
5.腹闆設計特點
腹闆厚度的設計與鋼鍛件的設計基本一緻。尤其是當(dāng)鋁合金鍛件投影面積小於(yú)1000cm2時,鍛件腹闆厚度可以與鋼鍛件取相同的值;但當(dāng)鍛件投影面積大於(yú)1000cm2時,則可以取小於(yú)鋼鍛件的值。
6.凹腔、凹槽和孔設計(jì)特點(diǎn)
凹腔、凹槽和孔(沖(chōng)孔連皮)的設計基本上和鋼鍛件一緻。但可鍛性好的鋁合金鍛件的凹腔、凹槽和孔(沖(chōng)孔連皮)的小直徑可以稍小於(yú)鋼鍛件。
7.公差和餘量
全鋁輕合金鋁合金在鍛造加熱過程中表面氧化不明顯,與鋼相比,也不會産生脫碳等缺陷,因而機械加工餘量和公差可比鋼鍛件的稍小一些。
8.流線設計
流線的存在使鋁合金鍛(duàn)件的性能産(chǎn)生各向異性。影響流線分布的因素很多,如毛坯形狀和尺寸以及模鍛(duàn)時的放置方向、分模面(線)位置、模具結構、鍛(duàn)造工藝方法、潤滑和加熱的均勻性乃至打擊的輕重等。
流線方向和分布是影響抗應力腐蝕的重要因素之一,鋁合金模鍛件的流線設計比鋼鍛件更加重要,對應力腐蝕特别敏感的高強度鋁合金尤爲突出。因此,在設計鋁合金鍛件及其模具時應充分瞭(le)解各種因素對流線分布及流線方向的影響;特别要注意對應力腐蝕敏感的短橫向流線方向。此外在飛邊(biān)的剪切面上流線末端外露将加速應力腐蝕這點也應重視。

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