提高5A06铝板折弯合格率

2014-12-14胡爱萍张勇文绍方

金属加工(热加工) 2014年17期

胡爱萍，张勇，文绍方

某产品中，5A06铝板在折弯成U形板后产生裂纹，造成零件报废，零件加工合格率低，给公司造成了极大损失。为确保产品质量，提高产品加工合格率，对U形板加工进行了工艺试验。

1.零件加工过程中产生的问题

零件简图如附图所示，加工工艺流程为：下料→锐边倒钝、校平→退火→折弯→校正→铣削。零件材料为铝板5A06-0-GB/T3880—1997，规格为t10，下料尺寸为365mm×2319mm。零件退火后在折弯机上进行折弯出现了断裂现象。断裂现象有整体断裂、局部裂纹，合格率统计见表1。

2.工艺分析与改进

（1）材料分析对原材料5A06铝板取样，进行化学成分、力学性能试验分析，化学成分、力学性能满足要求。但同一批原材料退火后表面颜色存在明显差异，说明该批材料有可能存在不是同炉的产品，材料基体组织和力学性能也存在差异，对零件折弯也存在一定影响，依据GB/T3880—1997标准，厚4mm以上5A06铝板，每批材料需通过取样，进行弯曲性能试验，通过弯曲试验来确定该批材料是否满足技术要求所规定的弯曲半径。厚度＞0.6mm的铝板厚度偏差为板材厚度±5%，即板材各种缺陷深度不允许超过板材厚度允许的负偏差，厚度＞0.6mm板材表面不允许有扩散斑点。目前材料表面缺陷对零件折弯后产生的裂纹还没有相关的检测手段。说明材料表面质量也影响了铝板伸长性能，对折弯后零件产生裂纹存在影响。

零件简图

（2）热处理 5A06热处理形式为退火，目的是获得优良的工艺塑性。其常用热处理参数根据《有色金属及其热处理》介绍（见表2）。

表1 合格率统计

（3）弯曲工艺通过对试验数据对比及相关资料分析，厚10mm铝板其最小弯曲半径无规律可循，厚5mm以上铝及铝合金弯曲，因其材料特殊性、敏感性，很难确定该种材料最小弯曲半径，铝板化学成分的某些元素高低对弯曲件存在一定的影响，如Si元素含量较低，导致材料组织均匀性较差，该批材料开裂属综合因素问题，不同批次的铝板，其弯曲性能也不一样。

根据GB/T3880.1—2012标准，需弯曲的铝及铝合金板，一种方式是每批材料需通过取样，进行弯曲性能试验，通过弯曲试验来确定该批材料是否满足技术要求所规定的弯曲半径。另一种方式是根据技术要求所规定的弯曲半径，购买原材料时，在合同中提出技术要求所规定的弯曲半径，由原材料生产厂家对该批材料进行弯曲试验，合格后提供相关检测数据资料，第三种方式是根据技术要求所规定的弯曲半径，通过计算，来确定该种材料中某些化学元素成分需控制在一定范围内，订购原材料时，在订购合同中注明要求。

为满足设计与生产要求，根据将二次折裂的材料又裁成80mm×300mm试板，加热150～250℃，折弯半径为R15mm，结果合格。材料温度降至约100℃左右，又继续折弯，结果均开裂。说明5A06铝板在通过加热手段，在一定温度范围内进行热弯曲，根据5A06铝板在不同温度下的力学性能，通过加热可改善基体组织，材料伸长率将大幅提高，可满足设计要求的弯曲半径，加热温度在150～250℃内，不影响材料的力学性能，铝板在不同温度下的力学性能如表3所示。

（4）措施落实情况 4mm以上铝及铝合金板折弯在弯曲前需进行退火处理；弯曲前需对锐边进行修磨R，减少折弯裂痕；材料定额应考虑铝板轧制方向与折弯方向垂直，减少折弯裂痕。

（5）工艺验证情况对5A06铝板进行了加热折弯，具体数据见表4。