下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
铝挤压的基本原理很简单。加热过的铝棒流过铝挤压模具的入口和出口，成型出不同的轮廓和形状。简单的挤压模具开口得到简单的型材形状，复杂的挤压模具开口得到复杂的型材形状。铝合金的热挤压方法主要有正向挤压和反向挤压两种，两者最大的差异点在于坯料是否在挤压腔内移动。正向铝挤压工艺如图2-5所示，挤压垫2固定在挤压轴1上，挤压机运动时，挤压筒3固定不动，挤压轴1和挤压垫2挤压坯料4，迫使坯料4从挤压模5的模孔中流出，获得挤压型材件7，而6为模座，与挤压模5固定。
图2-5 正向铝挤压工艺
1—挤压轴 2—挤压垫 3—挤压筒 4—坯料 5—挤压模 6—模座 7—型材件
反向铝挤压工艺如图2-6所示，挤压型材件的出件方向和挤压轴（静止不动）相对运动方向相反，挤压机运动时，挤压筒2与坯料3和堵板5一起运动，挤压模4固定在挤压轴1上静止不动，迫使坯料3从挤压模4的模孔中流出，获得挤压型材件6。
图2-6 反向铝挤压工艺
1—挤压轴 2—挤压筒 3—坯料 4—挤压模 5—堵板 6—型材件
正向铝挤压和反向铝挤压工艺各有优缺点。正向铝挤压的挤压轴等工装价格较便宜，可挤压尺寸更大、截面形状更复杂的型材产品，实现多孔模挤压更容易。反向铝挤压所需的挤压力小，可以减少废料的产生，同时尺寸精度更好，但是也具有成形零件表面质量较差、力学性能降低以及型材产品的截面和大小受空心挤压轴强度的限制等缺点。汽车用铝挤压型材件中，大部分采用的是正向铝挤压工艺，挤压成型的3D示意图如图2-7所示。
图2-7 正向铝挤压工艺3D示意图
1—铝棒 2—上模 3—下模 4—型材件
铝合金挤压成型工艺会因零部件尺寸及质量要求的不同、生产设备条件的差异、采购材料的规格和材料供应状态的不同等因素而有所差异，各个铝合金挤压型材厂会根据具体情况选择最合适自己的工艺流程。一般，汽车用铝合金型材件的挤压生产工艺流程图如图2-8所示。
图2-8 铝合金型材件的挤压生产工艺流程图
铝挤压工艺通过使用大吨位的压机使加热过的铝棒通过钢模，并且根据设定的模具形状最终得到不同截面的铝型材件。铸造的铝棒（自制或外购）被锯切成所需的长度，并根据需要进行均质处理，挤压前还需在熔炉中进行加热。挤出的型材还要经过淬火（有风冷和水冷两种形式）、矫直拉伸、定尺锯切、时效处理和机加工等几个简单的步骤，最终检测合格后包装入库和发货。
与铝合金板的轧制设备相比，铝挤压设备结构简单、价格较低，发展速度很快。随着铝合金型材件在工业上的大量应用，铝合金挤压成型工艺也越来越成熟。一方面，挤压设备的吨位在提高，可挤出零件的复杂程度和大小在提升；另一方面，生产线在自动化、智能化、高精度、在线检测和高效率方面也得到了长足的发展；同时，铝挤压模具的设计、工艺仿真、模具寿命、开发周期和成本也在不断改善。反过来，这些因素也进一步促进了铝合金型材件在汽车上的应用。生产出集成度、尺寸精度、性能更高和成本更低的铝合金型材件，是铝合金挤压成型工艺未来的发展趋势和方向。