鋁型材擠壓機擠壓模具設(shè)計中必須要了解的八大要點
目前,鋁制品加工行業(yè)尤其是鋁型材以獨特的斷面被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè),鋁型材的加工過程中,擠壓模具就顯得尤為重要。各生產(chǎn)廠家意識到擠壓模具的重要性,都在模具的設(shè)計,加工方法,材料的選用等方面進行深入的探索和研究,以達到模具加工周期短,收益快,壽命長,同時要求模具擠壓的制品精度和光潔等方面都要有良好的外觀。
鋁型材擠壓模具設(shè)計的八大要點
1.鋁型材的尺寸及偏差是由擠壓模具,擠壓設(shè)備和其他有關(guān)工藝因素決定的。
2.選擇正確的擠壓機噸位主要是根據(jù)擠壓比來確定,如果擠壓比低于10,鋁型材產(chǎn)品機械性能低,如果擠壓比過高,鋁型材產(chǎn)品很容易出現(xiàn)表面粗糙以及角度偏差等缺陷。實心鋁型材常推薦擠壓比在30左右,空心鋁型材則在45左右。
3.擠壓模具外形確定,擠壓模具的外形尺寸是指擠壓模具的外圓直徑和厚度。擠壓模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強度來確定。
4.擠壓模具??壮叽绲拇_定,對于壁厚差很大的鋁型材,難成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸,而對于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔,桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計,而腹板厚度的尺寸,除考慮公式所列的因素外,尚需考慮擠壓模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲,距離擠壓筒中心遠近等因素。此外,擠壓機擠壓速度,有無牽引裝置等對??壮叽缫灿幸欢ǖ挠绊憽?/div>
5.合理調(diào)整鋁金屬流動速度,就是要盡量保證鋁型材斷面上每一個質(zhì)點應(yīng)以相同的速度流出??住D壓模具設(shè)計時盡量采用多孔對稱排列,根據(jù)鋁型材的形狀,各部分壁厚的差異和比周長的不同及距離擠壓筒中心的遠近,來設(shè)計不等長的定徑帶。一般來說,鋁型材某處的壁厚越薄,周長越大,形狀越復(fù)雜,離擠壓筒中心越遠,則此處的定徑帶應(yīng)越短。如果當(dāng)用定徑帶仍難于控制鋁金屬流速時,對于鋁型材斷面形狀特別復(fù)雜,壁厚很薄,離中心很遠的部分可采用促流角或?qū)Я襄F來加速鋁金屬流動。而對于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方,就應(yīng)采用阻礙角進行補充阻礙,以減緩此處的流速。此外,還可以采用工藝平衡孔,工藝余量或者采用前室模,導(dǎo)流模,改變分流孔的數(shù)目,大小,形狀和位置來調(diào)節(jié)鋁金屬的流速。
6.擠壓模具強度校核,由于鋁型材擠壓機擠壓時模具的工作條件很惡劣,所以模具強度是模具設(shè)計中的一個非常重要的問題。除了合理布置??椎奈恢?,選擇合適的模具材料,設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外,精確地計算擠壓力和校核各危險斷面的許用強度也是十分重要的。目前計算擠壓力的公式很多,但經(jīng)過修正的別爾林公式仍有工程價值。擠壓力的上限解法,也有較好的適用價值,用經(jīng)驗系數(shù)法計算擠壓力比較簡便。至于模具強度的校核,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的類型、模具結(jié)構(gòu)等分別進行。一般平面模具只需要校核剪切強度和抗彎強度。舌型模和平面分流模則需要校核抗剪,抗彎和抗壓強度,舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強度等。強度校核時的一個重要的基礎(chǔ)問題是選擇合適的強度理論公式和比較精確的許用應(yīng)力。近年來,對于特別復(fù)雜的模具可用有限元法來分析其受力情況與校核強度。
7.合理的工作帶尺寸,確定分流組合模的工作帶要比確定半模工作帶復(fù)雜得多,不僅要考慮到型材壁厚差,距中心的遠近,面且必須考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處于分流橋底下的??祝捎诮饘倭鬟M困難,工作帶必須考慮減薄些。在確定工作帶時,首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動阻力最大的地方,此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍,壁厚較厚或金屬容易達到的地方,工作帶要適當(dāng)考慮加厚,一般按一定的比例關(guān)系,再加上易流動的修正值。
8.模孔空刀結(jié)構(gòu)及尺寸,模孔空刀就是??坠ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)。當(dāng)鋁型材壁厚≥2mm時,可采用比較容易加工的直空刀結(jié)構(gòu),當(dāng)t&1t2mm時,可選擇在有懸臂處加工斜空刀。
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