2.3.2 铝挤压关键工艺控制

（1）淬火工艺 淬火工艺相关参数的选择，会影响型材的残余应力和变形。湖南大学李落星等基于Fluent和Ansys软件，通过仿真分析来改进淬火冷却中水管喷嘴速度大小和分布，来减小型材内应力和变形。

（2）挤压温度 挤压温度被证明是影响挤压型材的微观组织和力学性能的重要因素，其在挤压过程中是动态变化的。挤压坯料塑性变形区的温度要在金属塑性最好的温度范围内，而塑性变形区的金属温度取决于铝棒和工模具的加热温度、金属变形热以及周边介质吸热情况。为了提高生产效率、降低变形抵抗力，在保证不出现热脆性而产生裂纹情况下，应尽量提高挤压的温度。每种铝合金牌号适合的挤压温度范围不一样，既要从理论分析和仿真角度进行考虑，又要结合生产经验进行生产调试。

（3）挤压速度 挤压速度和挤压温度密切相关。挤压速度越快，金属流动速度越快，被周边介质吸收的热量就越小，挤压温度就越高，反之亦然。因挤压铝合金材料及挤压型材截面的不同，挤压速度的变化范围差异性比较大。而在具体型材产品的挤压中，随着挤压环境条件的变化，挤压速度也跟着不断变化。挤压速度越快，生产效率越高，而允许挤压最大速度的前提条件是，型材产品不出现表面裂纹、不形成划道等表面缺陷，以及保证横截面尺寸稳定。传统的挤压工艺中，采用均一的挤压速度进行挤压，会导致型材出模口时温度上升较快；而李落星等提出通过PID控制的方式来实时调节挤压速度，可以有效控制型材出模口温度恒定，从而优化性能和尺寸精度。

（4）弯曲加工 铝型材产品要最终交付使用，通常需要进一步的机加工、弯曲加工、热处理等多种后处理方式。其中值得一提的是弯曲加工方法，主要有拉弯、滚弯、绕弯、压弯和液压胀形。拉弯工艺主要通过夹头对型材的两端或一端进行夹紧并施加弯矩，具有尺寸精度高、回弹量小、工艺成熟和稳定性好等优点，是铝型材弯曲加工中应用最广泛的工艺。滚弯工艺是将型材通过滚弯机旋转的滚轴使型材弯曲的工艺，可分为二维滚弯和三维滚弯。绕弯成型是型材件环绕弯曲模具旋转产生弯曲的工艺。压弯成型则是型材件在带弯曲形状的上、下模具的压力下成型，如图2-10所示。在铝车身中，需要弯曲的零件有铝防撞梁、顶盖横梁、车顶行李架、散热器上横梁等。

图2-11所示为某车型车顶行李架零件，在挤出后需要经过弯曲成型。铝型材件经过弯曲后，产生截面的畸变、起皱和弯曲回弹不可避免，同时也是生产中较难控制和解决的问题。如果弯曲弧度较大，则会在弯曲拐角处出现壁厚减薄裂纹。在拉弯的回弹、失效形式、机理和影响因素的研究上，湖南大学刘志文在博士论文《车身用铝型材制备过程中典型成形缺陷的仿真分析与优化控制》中做了较为详尽的描述，可以作为工程应用的参考。图2-12所示为柳州凌云汽车零部件公司在专利CN 201621428310.4中展示的一种车门密封条导槽拉弯模结构示意图。