铝合金型材挤压模具在型材加工工艺的影响

铸造铝合金具有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件；不需要庞大的附加设备；具有节约金属、降低成本、减少工时等优点，在航空工业和民用工业得到广泛应用。用于制造梁、燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂、进气唇口和发动机的机匣等。还用于制造汽车的气缸盖、变速箱和活塞，仪器仪表的壳体和增压器泵体等零件。

中国作为世界上有色金属铸件的生产和消费大国之一，有色金属铸造已成为支撑国民经济发展的重要新兴产业，其中铝合金部品行业更是有色金属铸造行业的支柱。与此同时，我国作为氧化铝、电解铝产量的世界第一生产大国，拥有丰富的劳动力资源以及巨大的消费市场，为我国铝合金部品行业的发展提供了良好的基础。2009年以来我国铝合金部品产量占全球产量的比重均在30%以上，2017年达到了40%，我国已成为国际铝合金铸造产业的中心。

我国压铸件制造行业市场集中度较低，大多数企业产能规模均较小，整个行业内具有规模优势的企业相对较少，只有少数企业具备新产品研发、新材料使用、模具设计与制造、精密压铸件制造、数控精加工等多个生产环节的整体制造能力，因此，行业整体难以获得生产和研发上的产业链协同效应，不利于行业整体竞争力的提升。

从国际铝型材行业的竞争情况来看，中国、美国和日本三国具有较强的竞争力。从产量分布来看，全球铝型材约60%的产量集中于中、美、日三国。与美、日等国产量基本保持稳定不同，中国的产量增长一直保持较高水平，多年来占世界总产量的比重超过1/3。

目前，以美、日、德等铝加工发达国家为代表，铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程，建立了跨国集团公司，并进行全球化生产和经营。其中，zui典型的是美铝公司，几乎囊括了全部铝加工材品种，在全世界各主要地区都设有分支机构，年铝加工材能力近200万吨；而以日本、德国铝加工企业为代表，引导世界铝加工向着高精尖方向发展，在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界领先水平。

交通用铝目前是铝第二大需求领域，除2009年外，交通用铝增速始终保持在10%以上，是铝下游各行业中增长zui快领域之一。

汽车用铝可分为4部分，乘用车、商用车、出口汽车零件和其他，其中乘用车占到60%，是影响汽车用铝的主要因素。轨道交通包括高铁和地铁两大类，城市轨道交通中，每公里需6至12辆车体，每辆铝合金车辆的车体重约6-7吨，内饰用铝合金材料约750kg/辆。

从地铁来看，十三五期间，高速铁路营业里程达到3万公里，未来五年新增高铁里程将达1.1万公里，即十三五期间仍将保持10%的复合增长率。从地铁来看，当前运行的轨道交通已经达3300多公里，十三五期间有望达6000公里，即十三五期间将保持12.7%左右的复合增长，目前80%以上的城轨车辆采用了铝合金车体。除高铁、地铁外，C80运煤车、舰船、集装箱等行业对铝的需求将保持稳定，综上，未来交通运输行业仍将保持快速增长。

在电力行业，铝主要用于电线电缆、变压器线圈、感应电动机转子、母线排等。在电子行业，铝主要用于3C产品外壳及内部支架和电子电器等。2008年以来，电力电子行业铝消费量由194万吨增至2017年的680万吨，复合年均增长率达到15%。随着中国电网基本建设投资增速的回升和消费电子行业金属外壳渗透率的不断提升，电力电子行业对铝的需求仍将保持快速增长。

除建筑、交通和电子电力3大下游需求外，机械设备、耐用品、包装和其他4个行业合计占铝需求的25%。机械设备用铝材广泛应用于纺织机械、医疗器械、仪器仪表和模具，铝在耐用消费品行业的应用主要集中在空调、冰箱等家用电器等，其他包括炊具、家具、照明灯具、以及玩具等。包装行业的应用主要是食品饮料（用铝量占包装用铝的75%以上）、卷烟、药品包装等。

此外，其他行业用铝材包括印刷、炼钢、箱包、五金及其他工业品等。预计这4个行业需求将保持7%左右的复合增长。

2015年中国铝合金产量为629.4万吨，2017年中国铝合金产量为792.2万吨，较2016年同期对比增长10.7%。

铝合金型材挤压模具在铝型材挤压工序中举足轻重，是保证产品成形，使其具有正确形状、尺寸和精度的基本工具。在实际生产中，正对挤压过程中可能会出现一些问题。

一、有缝角或焊合不良产生的影响

空心铝合金型材采用平面分流组合模挤压工艺，这种工艺在型材的生产中相对来说加深了难度，金属经过分流、焊合的过程，所以空心型材是存在焊合线的。

产生缝隙的原因有两个：一是分流孔、焊合室狭小，金属供流不足，金属在焊合室没有形成足够的静水压力，产品未焊合好而流出模孔，导致制品存在焊合缝隙；

二是过量润滑和不良润滑引起空心型材焊合不良导致。

二、铝合金型材壁出现下凹或上凸的弓形面出现的原因

1、空心铝合金型材壁下凹弓形面产生原因：铝合金型材模芯工作带低于下模模孔工作带，模芯工作带的有效长度过短所引起。

2、空心铝合金型材壁外凸产生原因：模具使用时间过长，模芯工作带严重磨损，出现沟槽，加大了摩擦阻力，金属流动缓慢引起空心型材壁外凸。

三、铝合金型材表面条纹产生

挤压型材外表面出现条纹，在阳极氧化后表现更为明显。该缺陷多见于型材壁厚差大的部位、分流桥下金属的焊合部位和内侧带有“枝杈”处及螺纹孔处的背面上。

产生原因：

1、型材内侧的“枝杈”和螺纹孔部位因金属供流不足或过量引起表面条纹；

2、模具分流桥下的焊合区部位引起的型材表面条纹；

3、型材断面图设计存在的问题，由于型材的壁厚差大，工作带长度突变处的部位在阳极化后产生条纹状色差；

4、因机台冷却能力不够，造成阳极化后黑色斑纹区域；

5、铸坯本身的质地不好，影响挤压材阳极化后条纹色差。

四、铝合金型材弯曲和扭拧不合理表现的方式

1、模芯和下模孔的工作带配合不合理，引起型材各部位金属流速不均；

2、对称空心型材模的分流孔大小和位置加工不对称，金属供流不均衡，引起金属流速不均匀；

3、分流孔加工不规整或者在模芯上有阻碍物阻碍金属流动。

修正方法：

1、用适当的方法打磨模芯或分流孔的出口部位，必要时适当扩大这些分流孔使供料均衡；

2、用打磨方法去掉阻碍物