模具用鋁合金板料加工工藝探討

陜西寶光真空電器股份有限公司 （寶雞 721006） 馬 麗

我公司產品主要面對模具行業，作為模具材料的鋁合金材質板料，由于強度低、塑性延展性大及磨削效率低等制約加工效率，經過在生產中實際的摸索，發現可以利用夾具解決以上問題。

1.鋁合金性能特點

（1）硬度強度低：鋁合金的最高硬度為110～120HBW，最大抗拉強度一般為20～30kg/cm2。由于硬度低，材料抵抗塑性變形或劃痕的能力差，磨削加工時容易劃傷和碰傷工件表面。

（2）塑性延展性大，在磨削過程中產生塑性粘附，阻塞砂輪表面；同時鋁合金的熔點低（660～780℃），在磨削區的高溫下，表面的金屬熔化，粘附砂輪表面，產生熱熔粘附而增加了砂輪的阻塞。

（3）線膨脹系數大：在磨削熱的作用下，容易引起鋁合金工件變形，從而影響工件表面的磨削加工精度。

（4）磨削效率低：為了克服鋁合金工件在磨削加工中產生的熱變形，減少砂輪表面的粘附堵塞，保證加工表面的質量，必須增加修整次數，大概是普通鋼材的3倍，因而降低了磨削生產率。

2.加工工藝探討

（1）問題的提出 如圖1底板上端面的平面度0.02mm，通常采用平磨工序來保證，但該底板材料為鋁合金LY12，根據鋁材的加工特點，進行磨削加工受一定限制，因此上端面的平面度0.02mm成為加工中的難點。

由于鋁合金的以上特點，若使用磨削工藝，就必須解決磨削過程中粘附、阻塞砂輪表面的問題，通過選用針對鋁合金加工的磨削砂輪，雖可得到解決，但成本較大，且該底板及配套產品尚處于試制研發階段，產量較小，不適合高成本投入。

圖1 底板

為解決這個問題，我們嘗試使用車床來保證平面度。通過車床四爪夾緊車端面，雖保證了平面度，卻出現了新的問題：鋁合金硬度較低，在裝夾時造成了工件的夾傷變形。

（2）夾具設計 由工藝試驗可知，采用車床車端面的方法可以保證鋁板的平面度，但需配備相應的車工夾具保證工件表面不受損傷。

工件端面留余量，其余各尺寸加工完成后，使用圖2夾具，擋板一端由卡爪夾緊，另一端用于工件的定位，頂板頂在工件中心φ32mm孔的臺階處，夾具材料為尼龍，這樣加工出的工件既能保證端面平面度，又有效防止了因車工裝夾而造成的夾傷、變形等問題。

圖2

3.結語

通過設計車工夾具，采用頂車的辦法，以及在使用現有設備，在不增加生產成本的情況下完成對鋁合金模具材料的加工，提高了工作效率。