鋁合金拉桿的熱擠壓工藝及模具設計？

1 引言 高壓開關產品零件品種多、改型頻繁，拉桿是 LW8-35SF6型戶外斷路器中的關鍵零件，要求具有較高的導電、導熱性能和良好的力學性能，以降低能耗和提高產品的可靠性鋁合金材料不僅導電導熱性好、力學性能優良，而且比強度高、密度小，因而在高壓電器零部件的制造中，除采用銅及其合金外，大量采用鋁合金。研究表明，對於綜合性能要求較高的壹類功能件，如拉桿、接頭、導體、觸頭座等，壹般采用鋁合金擠壓棒 (管)經切削加工制成，2A50 合金就是其中常用材料之壹。2A50合金在熱態下具有良好的可塑性，可通過鑄造、擠壓等變形工藝改善組織，提高性能，且可以熱處理強化，工藝性較好，因而成為高壓開關類零部件的首選材料。 拉桿的擠壓件如圖1所示，傳統上采用棒料直接切削加工而成，材料的利用率壹般在 16%-40%，浪費嚴重、效率低。新工藝采用桿部反擠頭部正擠的復合熱擠壓方法，能使坯料尺寸精度大幅度提高，毛坯重量減輕72%以上，產品的導電率、硬度及強度等完全達到設計標準。 2 拉桿熱擠壓工藝分析 拉桿零件材料為 2A50(LD5) 合金，屬於 A1-Mg-Si-Cu系，具有良好的鍛造性能，在熱態下易變形，且抗蝕性能、焊接性能和切削性能良好，中等強度，塑性很好閉。在生產過程中，將圓柱形毛坯表面塗上水劑石墨，然後感應加熱至490℃，放入組合凹模的模具中擠壓成形。工作前把模具預熱至250℃左右，每次擠壓前，需向模腔噴灑潤滑劑。擠壓變形後可進行固溶時效熱處理，以提高其硬度，固溶溫度為 (515±5)℃，時間為3h，時效溫度為(160±5) ℃，時間為5h。 拉桿擠壓可以采用正擠壓或反擠壓的方法成形桿部。由於拉桿變形程度大，且桿部長徑比大於7，正擠壓時，金屬的流動方向與凸模運動方向相同，坯料與凹模之間存在摩擦力，則擠壓力中不僅有變形力，還包括該摩擦力。在坯料與凹模溫度過高及潤滑不良時，因坯料與凹模之間有相對運動，會進壹步增大擠壓力。由於該零件的桿部較長，直接頂出時容易失穩彎曲.若間接頂出模具結構復雜，操作困難加。

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