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幾種鋁型材擠出模具的優化設計

編輯:無錫軍芳精密模具科技有限公司時間:2018-09-30

       前言:鋁型材生產的質量和效率與擠壓模的設計和結構密切相關,筆者根據幾年來的工作實踐和生產經驗,簡要介紹幾種在實際生產中經常出現問題的鋁材擠壓模的優化設計實踐,與同行們共討論。
       1、部分大斷面空心型材模具的優化
       斷面空心比較大的空心型材在常規設計情況下,常出現大面起波,平面間隙超差,明顯焊縫等缺陷,出現這些問題,通常是緣于模具設計結構的不合理性。為此,筆者在模具設計上:上模采用偏橋,下模在料倉內加凸筋的設計方案。
       鋁型材生產的質量和效率與擠壓模具的設計和結構密切相關。根據近幾年的工作實踐和生產經驗,作者簡要介紹了鋁擠壓模具在實際生產中經常出現問題的幾種優化設計實踐,并與同事們進行了討論。
       2、一些大截面空心型材模具的優化
       在傳統的大截面空心型材設計中,經常存在表面波大、平面間隙過大和焊縫明顯等缺陷。這些問題通常是由于模具設計結構不合理造成的。因此,在模具設計中,上模采用部分橋的設計方案,下模在筒倉中增加肋。
       在生產過程中,由于大型材分流孔靠近中心,金屬速度快,造成了大型材表面波浪起伏和平面間隙過小的缺陷。因此,適當長度的凸肋被放置在焊接腔室中的大輪廓模孔中,使得當金屬流向模孔時,凸肋充當下壁以阻止金屬流動。如果堵塞效果太高,修理模具也很方便。
       同時,一些焊縫的質量也得到了相應的優化。
       對于一些矩形空腔,大長寬比的方管段的焊接線經常清晰地出現在大的裝飾面上。對稱橋現在可以變成部分橋型,焊縫形成是因為流經分流孔的金屬在進入分流橋下方的接觸孔之前沒有完全焊接。獲得高強度和高質量的焊縫當然是我們的理想。然而,如果在生產過程中焊縫不可避免地出現在型材的主表面或裝飾表面上,則最好盡可能遠離主表面或裝飾表面。在(圖1 - 2 )形式分流孔的情況下,管芯橋的中心線向外偏移( a : b = 2 : 1,a1 = a2 )。通常,由于大面分流孔中的金屬流速很高,當分流橋被設計為部分橋型時,大面分流孔中的材料流量會增加到兩側填充的空間,并且材料流量焊接站的位置會隨著分流橋中心線的向外偏移而移動。因此,這不僅可以調整大表面金屬的速度,還可以使焊縫遠離中央大表面。
       3、易偏斜雙模孔空心型材模具優化
      通常,無論兩個模孔是上下排出還是左右排出,上模芯的彈性變形都會導致壁偏差缺陷,即由于金屬在中心附近的快速流動和充足的供應,輪廓遠離中心。因此,在模具設計過程中,當輪廓的截面尺寸增加時,通常會產生偏置壁的截面尺寸會被預先留出。如果兩個模孔共用一個中心分流孔,為了確保兩個模孔的進料相對穩定,可以在筒倉中的兩個孔的中間增加一個分隔式分流肋,這也有利于模具維修。
       4、小開口大掛壁面積平面型材模具的優化
       這種型材在全尺寸直接送料的平面模具設計條件下,容易產生大的懸臂彈性變形,如斷塊和掉塊。在這種情況下,它可以設計成一個懸芯模具,但是不容易修復模具。一些型材開口非常小,幾乎是封閉的。這可以組合,但是開口需要緊密匹配。
      具有小開口和大面積衷心臂的普通平面型材可以將直接進料板設計成橋進料板或懸壁橋進料板,并將受力的懸壁表面置于橋下,從而可以保護型材懸臂。當金屬流填充模具孔時,來自供給板的金屬流過橋供給板的橋不直接作用在懸臂上,即減小模具懸臂承受的正壓,從而改善懸臂的應力狀態。延長了模具的使用壽命。
       5、大長厚比長截面平面型材模具的優化設計
       因為型材的長厚比更大,壁厚有時更薄,并且靠近中心的金屬流速更快,所以僅通過工作帶的長度來調節模孔周圍的材料流速受到限制。
       6、結論
    實踐證明,以上幾種鋁型擠出模具設計的優化在實際生產中都是行之有效的。擠出的鋁合金型材較之過去相比,成形好、尺寸精度、易保證、表面質量也得到了良好的改善。從而,大大提高了型材擠壓的生產效率和降低了產品生產成本。
    對于鋁型材產品擠出模具設計,隨著社會各行業的飛速發展,型材斷面形狀隨之復雜化、多樣化,按常規常見形式設計,存在許多不足。所以,要得到優質型材,就得在生產、生活中不斷地學習、積累,不斷地改造和創新。