ALCAST模具铝精密加工模具加工中的热变形

　　ALCAST模具铝的详细用途及特性分析

　　ALCAST是一种在模具制造行业中广泛应用的高性能铝合金材料，由深圳超时代软件有限公司独立开发。以下是关于ALCAST模具铝的全面介绍：

　　ALCAST化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALCAST力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　一、ALCAST模具铝的主要特性

　　1. 机械性能

　　高强度：抗拉强度通常在300-400MPa之间，屈服强度约250-350MPa

　　优良的韧性：断裂伸长率可达8-12%

　　硬度适中：布氏硬度HB约90-120，便于加工又能满足使用需求

　　2. 热性能

　　良好的导热性：导热系数约160-180 W/(m·K)

　　低热膨胀系数：约21-23×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　耐热疲劳性能：可承受多次加热冷却循环而不开裂

　　3. 加工性能

　　优异的切削性：比普通铝材切削效率提高30-40%

　　抛光性能好：可达镜面级抛光效果(Ra<0.05μm)

　　焊接性能：可采用TIG、MIG等多种焊接方式

　　二、ALCAST模具铝的主要应用领域

　　1. 注塑模具

　　家电外壳模具：如电视机、空调、洗衣机等大型注塑件

　　日用品模具：如塑料椅、收纳箱等

　　电子配件模具：如手机壳、笔记本电脑外壳等

　　2. 压铸模具

　　汽车零部件压铸模

　　五金件压铸模

　　电动工具外壳压铸模

　　3. 其他模具应用

　　吹塑模具

　　挤出模具

　　橡胶模具

　　三、ALCAST模具铝的优势

　　经济性优势

　　相比传统模具钢，加工周期缩短30%以上

　　原材料成本比高端模具钢低40-50%

　　重量轻，运输和安装更便捷

　　技术优势

　　冷却速度快，注塑周期可缩短15-20%

　　表面质量好，减少后续处理工序

　　可进行表面硬化处理延长使用寿命

　　环保优势

　　可回收利用

　　加工过程能耗低

　　无重金属污染

　　四、使用注意事项

　　设计要点

　　建议壁厚均匀，避免急剧的截面变化

　　对于大型模具，需考虑加强筋设计

　　冷却水道设计应合理，避免局部过热

　　加工建议

　　粗加工后应进行去应力退火

　　精加工时建议采用小切深、高转速

　　抛光时从粗到细逐步进行

　　维护保养

　　定期检查模具表面状态

　　存储时应涂防锈油

　　避免接触酸碱性物质

　　五、ALCAST模具铝的发展趋势

　　正在开发纳米改性ALCAST系列，硬度可提升30%

　　研究3D打印专用ALCAST粉末材料

　　开发适用于微注塑成型的高精度ALCAST材料

　　ALCAST模具铝因其优异的综合性能，正在逐步替代传统模具钢在许多领域的应用，特别是在需要快速周转、高表面质量的中大型模具制造中表现尤为突出。