擠壓模具是保證擠壓產(chǎn)品的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的關(guān)鍵工具，也是提高產(chǎn)品產(chǎn)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、成品率、擴(kuò)大品種、降低生產(chǎn)成本的主要因素之一。但是，由于影響模具品質(zhì)的因素很多，盡管設(shè)計(jì)者和制造者都進(jìn)行了努力，要設(shè)計(jì)和制造出完美無缺，完全符合工藝要求的模具實(shí)際上是不可能的或者是十分困難的。為了減少擠壓時(shí)因模具品質(zhì)問題而出現(xiàn)的各種缺陷(諸如彎曲、扭擰、擴(kuò)口、并口、波浪、尺寸不合格、表面裂紋或撕裂、平直度超標(biāo)準(zhǔn)、焊合不良、不成形或堵模以及各模孔流速差過大等)以保證獲得符合技術(shù)條件要求的產(chǎn)品，必須在擠壓現(xiàn)場對(duì)模具進(jìn)行邊試擠邊修理。
一、修模原理
為了消除缺陷，使產(chǎn)品的尺寸精確穩(wěn)定，不產(chǎn)生嚴(yán)重扭擰、彎曲、波浪、擦傷、裂紋，使各?？琢鞒霎a(chǎn)品長短基本一致，輪廓基本平直，必須力求使產(chǎn)品橫斷面上各質(zhì)點(diǎn)或各部分及多孔模的各?？讍柕牧鞒鏊俣纫恢?，或者說應(yīng)力求保證產(chǎn)品斷面上的各種質(zhì)點(diǎn)同時(shí)流出?？坠ぷ鲙?，即各質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)應(yīng)力均等。這是模具設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循的基本原則，也是修模的基本原理。因此，修模的本質(zhì)就在于調(diào)整金屬的流速，使之能均衡地流出模孔。
影響金屬流出?？姿俣鹊囊蛩厥嵌喾N多樣的，但可歸納成以下兩個(gè)方面：
(1)供給產(chǎn)品斷面各部分的金屬分配是否合理，即產(chǎn)品各部分?jǐn)嗝娣e之比與各相應(yīng)部分金屬供應(yīng)量之比是否相等，其中包括分流孔的大小、形狀、數(shù)量與分布；多孔模孔的布置，型材在模子平面上的布置；型材各部分離擠壓筒中心和擠壓筒邊緣的遠(yuǎn)近；各模孔間的距離等。
(2)金屬流動(dòng)時(shí)所愛摩擦阻力的大小，其中包括分流孔的形狀、大小、數(shù)目和深度；焊合腔的形狀和深度；舌頭和?？坠ぷ鲙У拈L度以及模孔與金屬直接接觸部分的表面狀態(tài)和潤滑情況等。
當(dāng)型材某一部分可供給金屬量愈多，所受的摩擦阻力愈小，則這部分型材流出模孔的速度就愈快。反之就愈慢。
金屬供給量的分配比例主要是由于?？自O(shè)計(jì)者確定的，當(dāng)模具制造完后，金屬的分配比例就固定下來了(對(duì)于平面分流模、舌型模和帶有導(dǎo)流模的平面模，其金屬供給量可通過改變分流孔、焊合室、導(dǎo)流孔的形狀和大小來調(diào)劑)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)由于模孔布置不合理造成的各部分流速不均，會(huì)給修模帶來很大的困難。
流動(dòng)金屬與模具之間的摩擦力由兩部分組成：一是金屬與擠壓筒壁、模具端面間的摩擦，二是金屬與模孔工作帶表面間的摩擦。
流動(dòng)金屬與模具端面問的摩擦力為：
∫1μ·P·F (4—5—1)
式中 ∫1——金屬與模具端面間的摩擦力/；
μ——摩擦系數(shù)；
F一金屬與模具端面的接觸面積/m2；
P——單位面積的正壓力/Pa。
當(dāng)模子與產(chǎn)品一定時(shí)，P和F是一個(gè)定值，所以，改變摩擦系數(shù)，即改變流動(dòng)金屬與模具端面的摩擦條件，就能起到調(diào)整金屬流動(dòng)速度的作用。
流變金屬與?？坠ぷ鲙еg的摩擦力：
n
∫2μ·P·∑F =μ·∑lihi (4—5—2)
i＝1
式中∫2——流變金屬與?？坠ぷ鲙еg的摩擦力/N；li——型材各部分工作帶接觸部分的周長/am；hi——?？坠ぷ鲙У拈L度/m。
當(dāng)模具與產(chǎn)品一定時(shí)，單位正壓力P和型材各部分的周長li是一個(gè)定值，而當(dāng)各部分的表面狀態(tài)和潤滑條件相同時(shí)，摩擦系數(shù)肛也可認(rèn)為是不變的。因此，只要調(diào)整?？坠ぷ鲙У拈L度就可以調(diào)整金屬流出?？椎乃俣?。
擠壓模具的修理就是通過調(diào)整?？坠ぷ鲙У拈L度、金屬分配比例、模具的表面狀態(tài)以及金屬與模孔的摩擦潤滑條件等，以達(dá)到調(diào)整金屬流出?？椎乃俣龋瑏硖岣邤D壓產(chǎn)品品質(zhì)的一種現(xiàn)場處理過程。
修模的理論基礎(chǔ)可用補(bǔ)充應(yīng)力來加以解釋。為了建立模子的阻礙系統(tǒng)，在修模時(shí)，主要應(yīng)掌握以下兩個(gè)基本概念。
(1)阻礙角 實(shí)質(zhì)上就是在模子平面工作帶入口處，把原來平行于擠壓軸線的工作帶部分修成與擠壓軸線呈一定角度的阻礙斜面，這是阻礙金屬流動(dòng)的一種有效的方法；
(2)縱向與橫向間隙 縱向和橫向間隙會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)刀彎、波浪、扭擰、平面間隙超差等缺陷，其產(chǎn)生的主要原因是?？赘鞑糠值墓ぷ鲙чL度設(shè)計(jì)與制造不合理，導(dǎo)致金屬流速不均。從擠壓的制品來看，哪一面凸起，說明哪一面的快，需要附加阻礙。
二、修模方法
現(xiàn)場修模的作用主要有：調(diào)整金屬流速，修正尺寸，矯正形位，改善模具的表面狀態(tài)，提高模具使用壽命。為了達(dá)到上述目的，必須選用既簡單方便，又經(jīng)濟(jì)適用的修模方法。修模的基本方法可分為阻礙、加快、擴(kuò)大或縮小?？壮叽纭㈢衲ヅc拋光以及表面氮化等。修模前應(yīng)對(duì)模子工作平面和工作帶等處進(jìn)行仔細(xì)觀測和檢查，并用不潤滑和正常溫度速度規(guī)范進(jìn)行試擠，準(zhǔn)確判斷產(chǎn)生缺陷的原因，以利于確定修模方法。
1．阻礙
減緩金屬流出?？姿俣鹊男弈７椒ń凶璧K。實(shí)現(xiàn)阻礙的方法主要有作阻礙角、打麻點(diǎn)、工作帶補(bǔ)焊、堆焊、修分流孔與分流橋及焊合腔等，見圖4—5—1和圖4—5—2。
(1)作阻礙角
在模孔工作帶入口處的某一段長度上修出一定的角度稱之為阻礙角，這是一種最常用的修模方法。阻礙角一般控制在3°～l2°之間，大于l5°阻礙角不再起阻礙作用。對(duì)于薄壁型材(壁厚δ=1～2 mm)阻礙宜采用下限，厚壁型材可采用中上限，這應(yīng)根據(jù)流速差來確定。在某些情況下，可分幾次阻礙，絕不可一次盲目阻礙過大而修廢模子。在銼修阻礙角時(shí)，銼刀一定要端平，使阻礙平面棱角尖銳，斜面平直不帶圓弧，因出現(xiàn)圓弧反則會(huì)加速流動(dòng)。當(dāng)既可用阻礙法又可用加快法來修正模子時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用阻礙法，因阻礙法簡單易行，效果比較明顯。在一般情況下，阻礙與打麻點(diǎn)可同時(shí)采用，這樣可加大阻礙效果。
圖4—5—1主要的阻礙方法圖
(a)——打麻點(diǎn)；(b)——補(bǔ)焊；(c)——堆焊；(d)——做阻礙角
圖4—5—2平面分流組合模的阻礙方法圖
1——縮小角度，加速流動(dòng)；2——增大角度，阻礙流動(dòng)
(2)打麻點(diǎn)
在模子工作端面需要減緩金屬流動(dòng)速度的部位，沿?？字車蛏仙疃葹?.5～1 mm，直徑1～3 mm的密集小坑，借以增加金屬與模具端面的摩擦阻力。此法較為簡便，但對(duì)于較復(fù)雜的模具，需要與阻礙同時(shí)進(jìn)行才能顯示出效果。
(3)補(bǔ)焊工作帶
在需要增大阻礙的部位，從模子工作帶出口端補(bǔ)焊一段適當(dāng)長度的工作帶。由于工作帶有效長度增加，起到了附加阻礙的作用。
(4)堆焊
在模子工作端面上需要阻礙的?？字車蛟诤负锨坏倪m當(dāng)位置用電焊堆起一段凸臺(tái)，以增大金屬流動(dòng)的阻力。
(5)修分流橋、分流孔、焊合腔、導(dǎo)流孔
對(duì)于帶有導(dǎo)流孔的平面模和平面分流模、舌型模等，在擠壓現(xiàn)場無法用上述方法來進(jìn)行阻礙，此時(shí)，可用砂輪修改舌頭入口角度或改變某一部位人口尺寸與形狀的方法來阻礙金屬的流動(dòng)。有時(shí)要在銑床或電火花機(jī)床上進(jìn)行。
使金屬流出?？姿俣忍岣叩男弈７椒ń凶黾涌?。常采用的加快方法有；前加快、后加快、加快角、改變分流孔的面積和位置、修改舌頭人口角度等，見圖4—5—3和圖4—5—4。
(1)前加快
在模子工作端面上將需要加快部位的工作帶用砂輪磨掉一定厚度以加快金屬流動(dòng)。在磨修時(shí)，其打磨范圍應(yīng)盡可能大一些，而且應(yīng)均勻圓滑過渡，避免產(chǎn)生尖角或突臺(tái)，否則，反而引起阻礙作用。
圖4—5—3平面模的加快修模方法圖
(a)——前加快；(b)——后加快；(c)——加快角
1——前減??；2——后減薄
α前——促流角；α后——工作帶與軸線呈一定角度，減少接觸摩擦
圖4—5—4特殊的加快修模方法圖
(a)——橋式舌型模打坡口供給量加快法；(b)——平面分流模改變舌頭角度與形狀加快法；
(C)——改變分流孔的面積和位置1——打坡口擴(kuò)大供給量；2——改變角度加快
A、B、C、D——分流孔大小和位置。虛線為修正后的形狀、大小和位置
(2)后加快
風(fēng)動(dòng)砂輪從模子出口端伸到工作帶處，將需要加快部位的工作帶減薄，以起到加快作用。
(3)加快角
加快角亦稱促流角或助推角，是銼刀在模子工作帶的人口端修一適當(dāng)?shù)男苯?促流角)，減少金屬流入?？椎淖枇?，加快金屬的流動(dòng)，或者在模子工作帶出口端銼修一適當(dāng)?shù)男苯?0.5°～l.5°)，使擠壓出的產(chǎn)品盡快脫離工作帶，實(shí)質(zhì)上是縮短了工作帶，減少金屬阻力起到加快作用。
(4)舌型模和平面分流組合模的加快
與一般平面模不同，舌型模與平面分流的加快主要依靠調(diào)整分流孔的面積和位置，或者修改模橋、舌頭的人口角度和形狀以及增大金屬供給速度等來實(shí)現(xiàn)。
3．?dāng)U大模孔尺寸
當(dāng)擠壓出的制品，其壁厚或外形尺寸小于圖紙或技術(shù)條件所要求的公差精度時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大?？壮叽?。銼修前應(yīng)仔細(xì)測量?？坠ぷ鲙У某叽纾瑱z查其是否有內(nèi)斜或外斜等情況。擴(kuò)修時(shí)，銼刀一定始終保持與模子平面垂直，銼修后工作帶必須保持平直，不得出現(xiàn)外斜或內(nèi)斜。擴(kuò)孔的銼修量可根據(jù)圖紙公差的要求、所擠壓新產(chǎn)品的尺寸、模子材料和硬度、擠壓工藝參數(shù)、并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來確定。銼修前后均應(yīng)用塊規(guī)或卡尺測量銼修處的尺寸，以確保銼修量。達(dá)到要求尺寸后應(yīng)打光?？祝？讘?yīng)光潔平滑過渡，不允許出現(xiàn)突臺(tái)。
4．縮小模孔尺寸
縮小?？壮叽缫葦U(kuò)大模孔尺寸困難得多?？s孔的方法主要有打擊法、補(bǔ)焊法等。
(1)打擊?？追?
打擊?？追ň褪怯么蚰ｅN敲擊需要縮孔處的工作端面，錘頭的打擊方向必須與工作帶平行，距離?？?～5 mm，先將工作帶打堆，然后用銼刀將突出尖部銼平，達(dá)到所需尺寸，如圖4—5—5所示。
圖4—5—5打擊縮孔法與打擊錘法示意圖
(a)——打擊；(b)——銼平
敲擊的位置應(yīng)選擇適當(dāng)，離模孔太近，易將工作帶打塌，造成報(bào)廢；距離太遠(yuǎn)，又不易起到縮孔的作用。打擊模錘的刃口斜面夾角應(yīng)作成30。左右。刃部不要太鋒利，最好磨成R=3～5 mm的圓滑曲面，表面應(yīng)堅(jiān)硬光潔，硬度應(yīng)高于模具本身的硬度?？s孔時(shí)最好打擊?？琢魉佥^慢的一側(cè)，打模之后稍加平整，既縮小了?？壮叽纾帜芷鸬郊涌斓淖饔?。
(2)補(bǔ)焊法
補(bǔ)焊法就是在需要縮孔處，用電焊將工作帶焊上一層與模具材料相當(dāng)?shù)慕饘?，然后，將其銼平達(dá)到所需尺寸。這種方法多用于階段變斷面型材模具修理和壁厚尺寸較大的模具修理。焊前應(yīng)將模子加熱到400～450。焊條材料最好與模具材料相同或相近。焊后要進(jìn)行去應(yīng)力熱處理。
(3)鍍鉻法
鍍鉻法就是將?？仔枰s孔處打磨光滑，將不需縮孔的地方保護(hù)起來，然后放到鍍鉻槽中鍍上一層適當(dāng)厚度的鉻層，達(dá)到縮孔的目的、鍍鉻層的硬度高，表面光潔，厚度可達(dá)l mm左右。因此，對(duì)于一些用銼刀難以修正的模具，可用鍍鉻法進(jìn)行全部或局部修正。
5．光模
光模是擠壓現(xiàn)場經(jīng)常使用的修模方法。當(dāng)擠壓制品出現(xiàn)表面粗糙、擦劃傷、麻面等缺陷時(shí)，或者?？捉?jīng)過上述方法修理后重新投入試模或試生產(chǎn)前，以及模子送去鍍鉻或氮化前，均應(yīng)進(jìn)行光模處理。目前，在擠壓現(xiàn)場常采用的光模方法有：銼修 + 細(xì)砂布拋光法；布砂輪拋光法；擠壓珩磨機(jī)拋光法；銼修 + 超聲波二合一拋光法；銼修 + 超聲波 + 電解三合一拋光法以及噴吵拋光法等。應(yīng)根據(jù)各工廠的具體條件與需要選用合適的拋光方法。模孔表面經(jīng)光模后表面粗糙度應(yīng)達(dá)Ra 0.8～0.4μm。
三、修模工具
1．修模工具
(1)量卡具。
(2)刀具和磨具。
(3)修模機(jī)。主要有手動(dòng)、風(fēng)動(dòng)和電動(dòng)砂輪機(jī)、模子銑型機(jī)、立鉆、噴砂機(jī)、擠壓珩磨機(jī)、電解拋光機(jī)、電火花機(jī)床、化學(xué)拋光機(jī)、小型車床、銼修一超聲波二合一修模拋光機(jī)、銼修一超聲波一電解三合一拋光機(jī)等。
(4)平臺(tái)、卡具和零星工具。主要有修模平臺(tái)、老虎鉗、各種模子來件持器和調(diào)整器，以及榔頭、錘子、扁鏟、螺栓、吊環(huán)等。
2．主要修模工具的使用方法
1)銼刀
銼刀的種類很多，規(guī)格也不少，一般使用各種什錦銼或金剛石組銼來修理模子的工作帶。使用銼刀時(shí)必須注意：
(1)應(yīng)根據(jù)?？椎拇笮?、形狀和模子硬度選用合適的銼刀；
(2)銼修工作帶時(shí)，銼刀必須端平，使之始終與模子工作端面垂直，不允許把工作帶銼修成斜面；
(3)銼修前應(yīng)仔細(xì)檢查工作帶平面和?？壮叽?，一次銼修量不宜過大，應(yīng)逐漸銼修到規(guī)定的尺寸；
(4)工作帶平面應(yīng)均勻圓滑過渡，不應(yīng)有突變和拐點(diǎn)；
(5)當(dāng)模孔銼修到尺寸后，應(yīng)磨修工作帶，或在銼刀上包上砂布拋光。
2)手動(dòng)磨輪
手動(dòng)磨輪有電動(dòng)的和風(fēng)動(dòng)的兩種，主要用來磨修加工余量較大的模子部分，修磨速度快，修磨后的表面粗糙度較高。手動(dòng)磨輪的前端可配上各種類型和各種規(guī)格、形狀的磨頭，常用的有金剛石磨頭、碳化硅磨頭和砂輪磨頭等。圖4—5—6 2示出了用手動(dòng)磨輪從模子出口帶磨去工作帶過寬的部分，以減少被擠壓金屬在該處流動(dòng)受阻所造成的滯后現(xiàn)象。圖4—5—7示出了用手動(dòng)磨輪從模子工作帶出口側(cè)減薄工作帶寬度以加快金屬流動(dòng)的示意圖。圖4—5—8為用手動(dòng)磨輪磨削空心模子時(shí)的情況。
4—5—6用手動(dòng)磨輪從出口側(cè)打磨工作帶的操作圖示
1——工作帶；2——擬磨去工作帶的余量 3——手動(dòng)磨輪；4——碳化物磨具
3)立式修模銼床
立式修模銼床主要用來修正導(dǎo)流模和實(shí)心模的工作帶大面，修模的速度快，質(zhì)量好。銼修時(shí)必須使所銼的工作帶與模子工作面成90°?？捎脽艄夂蛣澗€樣板來檢查銼修量。圖4—5—9示出了用立銼銼修模子的操作情況。先用極細(xì)的和很硬的劃針在需要銼掉部位上劃線。放線的允許余量應(yīng)保持在0.07～0.1 mm之間。
主要用來修理和調(diào)整分流組合模的分流孔、焊合腔以及導(dǎo)流槽和溝的形狀與大小。關(guān)鍵是要配作適用的電極。大型模具的修理工作量較大時(shí)常用。
圖4—5—7用手動(dòng)磨輪從入口端打磨工作帶的操作圖示
1——擠壓產(chǎn)品；2——手動(dòng)磨輪；3——打磨面積；4——經(jīng)打磨后的側(cè)面流速增快；5——磨頭
圖4—5—8用手動(dòng)磨輪磨削空心模具的操作圖示
(a)——打磨前；(b)——打磨后
1——鑄錠；2——阻礙流動(dòng)部分；3——金屬流動(dòng)慢側(cè)；4——阻礙點(diǎn)被磨掉；5——合格的產(chǎn)品
圖4—5—9立銼銼修模子的操作圖示
1——銼修機(jī)；2——?？坠ぷ鲙В?——擬銼修的工作帶裕量
5)平行尺
平行尺主要用來修正實(shí)心模。修模工用它來銼修工作帶平面，并在開槽過程中使所有平行面互相平行。它可用于手銼，也可配合模子銼型機(jī)銼修模子。平行尺的長度取決于所要銼修的模子直徑。平行尺應(yīng)做得足夠長并在兩端上鉆一些孔，以備調(diào)整時(shí)使用，見圖4—5—10(a)(b)。平行尺可按圖4—5—10(c)(d)所示的方法使用，以配合銼修工作帶的阻塞物、加工裕量和開槽。平行尺制造應(yīng)精確，表面應(yīng)經(jīng)常磨光，以保持所有表面平直和互相成90°。平行尺的硬度必須達(dá)到65～70HRC，低于65HRC時(shí)應(yīng)重新淬火。
直尺主要用來檢查工作帶的不平度，判定其突出點(diǎn)，見圖4—5—11。
圖4—5—10平行尺的使用方法圖
(a)——夾緊；(b)——調(diào)整鉗口；(c)——銼修；(d)——銼修完畢
1——平行尺夾緊裝置；2——可調(diào)整鉗口；3——磨光的平行面；4——模子；5——銼刀；
6——銑刀切口；7——工作帶；8——硬化了的平行尺；9——工作帶切口；l0——銼修好的工作帶
6)分度尺
分度尺主要用來檢查模芯的角度。如圖4—5—12所示，模芯的兩側(cè)壁厚相等，由于模芯側(cè)角度不一致(右側(cè)的a大于左側(cè)盧)會(huì)導(dǎo)致右側(cè)金屬比左側(cè)流速慢，因而應(yīng)將兩側(cè)角度修正到相等為止。在檢查模芯角度之前，應(yīng)先檢測下模的工作帶和?？组_口度等，以保證角度測量準(zhǔn)確。
圖4—5—11直尺的用法圖
1——模子開口；2——工作帶；3——直尺；4——工作帶突出點(diǎn)；5——模子
圖4—5—l2分度尺的使用方法圖
1——下模；2——模芯；3——分度尺
7)可調(diào)平行尺
可調(diào)平行尺主要用來控制空心模的開型，以獲得擠壓型材所需的壁厚，見圖4—5—13。
圖4—5—13可調(diào)平行尺的使用圖
(a)——舌型模；(b)——用可調(diào)平行尺控制下模開口
1——下模；2——模芯；3——開口尺寸大小；
4——用可調(diào)平行尺控制擴(kuò)大開口尺寸
圖4—5—14圓頭錘的打擊操作圖
(a)——縮短工作帶，加快流速；(b)——縮小模孔尺寸
1——榔頭；2——被打塌的面積；3——打擊，盡可能遠(yuǎn)離?？?，慢擊
8)圓頭錘
圓頭錘主要用來打擊模子平面，使工作帶變短以加快流速或縮小模孔尺寸，使之符合技術(shù)要求(圖4—5—l4)。打擊前應(yīng)把模子加熱到200～300℃，以利于打擊變形并避免打裂。錘頭的硬度應(yīng)高于模具的硬度。錘頭的形狀、尺寸要合理，過渡應(yīng)圓滑，表面應(yīng)光潔。打擊時(shí)的著力點(diǎn)、打擊角度和打擊應(yīng)根據(jù)具體情況合理選定。
9)打擊銃
打擊銃主要用來封閉模子的小孔，如燕尾槽孔、螺釘孔等，見圖4—5—15。銃子的硬度保持在50～55HRC之間。打擊時(shí)應(yīng)注意安全。
圖4—5—15打擊銃的使用操作圖
1——打塌工作帶；2——打塌的?？组_口度
10)修模拋光機(jī)
拋光機(jī)有多種類型，最常用的有銼修+超聲波二合一拋光機(jī)和銼修+超聲波+電解三合一拋光機(jī)。主要用于對(duì)已修好的?？妆砻孢M(jìn)行修光，降低表面粗糙度，也可進(jìn)行小量的修模加工。擠壓珩磨機(jī)和噴丸機(jī)在拋光模子工作帶表面和模子表面也有良好的效果。
四、實(shí)心型材模的修正
1.扭擰
型材在擠壓過程中，受到與擠壓方向垂直的力矩作用時(shí)，型材斷面有沿型材長度方向上繞某一軸心旋轉(zhuǎn)謂之扭擰。扭擰主要有兩種：麻花狀扭擰與螺旋形扭擰。見圖4—5—16。
圖4—5—16型材的扭擰狀態(tài)圖
a)——螺旋型扭擰；(b)——麻花狀扭擰 (1、3、4、5處為曲線；2處為直線)
型材模腔一個(gè)壁的兩側(cè)工作帶長度不一致，壁厚兩側(cè)的金屬流速不均，當(dāng)這種流動(dòng)不均面沿一方向排列時(shí)，就會(huì)使型材在橫斷面上產(chǎn)生力矩，導(dǎo)致產(chǎn)生麻花狀扭擰。
判斷方法：型材端頭各處流速差不明顯，有一縱向?qū)ΨQ軸線，型材扭擰好似繞此軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。型材平面間隙不好，流速快的一側(cè)有凸起。
修理方法：在?？琢魉倏斓囊粋?cè)，即型材平面間隙凸起的一側(cè)的工作帶做阻礙，或?qū)⒘硪粋?cè)工作帶加快，使之產(chǎn)生一個(gè)反向力矩，以消除扭擰。
(2)螺旋型扭擰
當(dāng)型材一個(gè)壁的流速大于其他壁的流速時(shí)，流速快的壁愈來愈比其他壁長，致使此流速的壁繞流速慢的壁旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生螺旋型扭擰。
判斷方法：型材端頭不齊，流速快的壁較流速慢的壁先流出?？?，如圖4—5—17中A壁端比B壁端頭突出，受A壁的影響，槽材底板C也會(huì)出現(xiàn)側(cè)彎，從型材縱向可以看出一壁繞另一壁旋轉(zhuǎn)。
修模方法：判斷準(zhǔn)確之后，將型材流速快的部位加以阻礙。
圖4—5—17槽形型材扭擰示圖
2.波浪
從型材總體上看是平直的，而在個(gè)別壁上出現(xiàn)或大或小的波紋狀不平現(xiàn)象，謂之為波浪。
產(chǎn)生原因：當(dāng)型材某壁流速較快，且剛性較小形不成扭擰缺陷時(shí)，此壁受到壓應(yīng)力的作用，而沿縱向產(chǎn)生周期性出現(xiàn)的波浪見圖4—5—18。
圖4—5—l8槽形和“⊥”型材的波浪及修正方法
(a)——槽形型材；(b)——“⊥”形型材(4，B，C處為阻礙；D處為波浪)
修模方法：對(duì)流速快的壁兩側(cè)的工作帶加以阻礙。當(dāng)波浪小且波距較長時(shí)，可在流速慢的部位涂以潤滑油消除波浪。
3.側(cè)彎(馬刀彎或鐮刀彎)
扁寬型材或帶板等壁厚不均或不對(duì)稱的擠壓產(chǎn)品，在擠出?？讜r(shí)左右兩側(cè)的流速不一致，而造成產(chǎn)品頭部或沿整個(gè)長度向左或向右的硬彎叫側(cè)彎，常呈鐮刀或馬刀形，故也稱為鐮刀或馬刀彎，是最常見的缺陷之一。
產(chǎn)生原因：?？鬃笥覂蓚?cè)的工作帶設(shè)計(jì)不當(dāng)，鑄錠溫度不均或?？撞贾貌缓侠淼龋斐僧a(chǎn)品左右流速不均，又不能形成扭擰與波浪時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)側(cè)向彎曲。見圖4—5—19。
判斷方法：產(chǎn)品沿縱向向左或向右形成均勻的馬刀形彎曲。
修理方法：判定為側(cè)彎之后，將流速快的模孔部位的工作帶加以阻礙或?qū)⒘魉俾牟课患涌欤瑢⒉捎猛繚櫥偷姆椒▉硐齻?cè)彎。與此同時(shí)，應(yīng)使鑄錠加熱均勻，改善模孔分布狀態(tài)。
圖4—5—19型材的側(cè)彎示意圖
(a)——不等厚帶材；(b)——工字型材
4.平面間隙
沿型材縱向和橫向產(chǎn)生的不平直度稱為平面間隙?？煞譃榭v向間隙和橫向間隙。一般用直尺和塞尺來測量，有的間隙可在精整工序時(shí)通過拉伸矯直和輥矯來消除，但大部分平面間隙需要通過修模來校正。
圖4—5—20間隙示意圖
(a)——縱向間隙；(b)——橫向間隙
產(chǎn)生橫向問隙的原因要比縱向間隙復(fù)雜得多?？偟膩碚f是由于有間隙的壁的兩面工作帶流速不一致，凸面快，凹面慢。具體來說，橫向間隙的產(chǎn)生與型材的形狀、尺寸等有關(guān)。如對(duì)于懸臂較長的槽形型材，擠壓時(shí)懸壁不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生彈性變形，引起底面產(chǎn)生橫向間隙。在帶板一端增加一垂直壁，即呈“T”形時(shí)，型材的剛度大大增加，當(dāng)立邊兩側(cè)流速不均，就可能形成橫向間隙。各種典型的間隙情況如圖4—5—21。
圖4—5—21型材各種典型間隙及修模方法示意圖
(a)——角材；(b)——丁字型材；(c)——工字型材；(c1)一一槽形型材
判斷方法：將直尺或刀刃平尺沿型材平面的縱向和橫向平放，然后用塞尺檢查二者所形成間隙的大小，當(dāng)間隙超過所允許的數(shù)值時(shí)，即可判定縱向或橫向的平面間隙值不合格，必須修模。
修理方法：縱向和橫向間隙都是由于工作帶設(shè)計(jì)不合理引起的流速不均所致，所以修模時(shí)將流速快的一側(cè)，即產(chǎn)生凸出的一側(cè)的工作帶加以阻礙，如果是由于模子彈性變形引起尺寸變小和平面間隙不合格，則可將懸臂部分的工作帶作一斜角來解決。見圖4—5—21 和4—5—22。
圖4—5—22?？讖椥宰冃我鹣滤靶蘩矸椒ㄊ疽鈭D
(a)——彈性下塌；(b)——修模后
5.口和并口
產(chǎn)生的原因：在擠壓槽形型材或類似槽形型材時(shí)，由于兩個(gè)“腿”兩側(cè)工作帶流速不一致，或者一個(gè)“腿”兩側(cè)工作帶流速不一致，使之向外凸起或向內(nèi)凸起。當(dāng)向外凸起時(shí)形成并口，反之形成擴(kuò)口。同時(shí)，平面間隙也會(huì)超差，如圖4—5—23所示。
判斷方法：主要檢查各個(gè)面的間隙情況來判別哪一個(gè)面流速快。一般外凸面工作帶處總 是較凹下面工作帶處流速快。根據(jù)金屬流速快慢來加以修正。
修理方法：一般對(duì)流速快的一側(cè)工作帶加以阻礙(見圖4—5—23)。但對(duì)輕微的擴(kuò)口和并口，或型材和長度方向上擴(kuò)口和并口現(xiàn)象不是連續(xù)出現(xiàn)時(shí)，不必修模，可通過輥矯來校正。
圖4—5—23“П”形型材的擴(kuò)口、并口情況及修模方法示意圖
(a)——單腿并口；(b)——單腿擴(kuò)口；(c)——雙腿擴(kuò)口； (d)——雙腿并口；(e)——凹下；(f)——凸起
(1)金屬充填不滿引起的尺寸超負(fù)差
擠壓斷面形狀如圖4—5—24所示的型材時(shí)，由于兩尖端a和b處的壁厚較薄，靠近模子邊緣，即離擠壓筒邊緣較近，金屬受摩擦阻力較大，因而易產(chǎn)生充填不滿?？?，造成a處和b處壁厚和寬度三超負(fù)差的現(xiàn)象，修正的方法是減薄a和b處工作帶厚度，或增大該處?？壮叽?，許可時(shí)，也可采取局部潤滑角部的方法。
(2)流速不均引起尺寸超負(fù)差
擠壓輪廓尺寸較大，特別是外接圓尺寸較大，而壁厚差很大的型材時(shí)(見圖4—5—24 (b))，其遠(yuǎn)離中心的薄壁處(6 mm的立筋尖部)，容易出現(xiàn)超負(fù)差，而且總高度l29 mm也可能因立筋端頭充不滿而產(chǎn)生超負(fù)差的現(xiàn)象。這主要是由于型材中部壁厚大，又處于擠壓筒中心，所以流速較快，而立筋邊部流速慢，受到較大拉應(yīng)力，結(jié)果使二立筋壁厚處變薄而外形尺寸變小。修正方法是擴(kuò)大尖角部分?？壮叽?，并加速該處的金屬流動(dòng)速度。
圖4—5—24尖角充填不滿引起的超負(fù)差的型材示意圖
α、b、t——處難填充，模孔需擴(kuò)大
(3)?？讖椥宰冃我鸬某叽缱冃?
在擠壓舌比較大的情形及工字形型材時(shí)，見圖4—5—24(c)。?？咨蠎冶鄄糠忠装l(fā)生彈 性變形，致使槽底和工字形立邊的壁厚變薄而產(chǎn)生超負(fù)差的現(xiàn)象。修正方法是在設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)懸臂部分的剛性，即加大模具厚度，采用支承環(huán)等。在擠壓現(xiàn)場可將懸臂部分工作帶銼修成外斜角，以增大型材的壁厚。
(4)?？讖?qiáng)度(硬度)不夠引起的?？紫滤?、尺寸超負(fù)差
由于模具材料選擇不當(dāng)，熱處理硬度偏低或模具設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠，在擠壓時(shí)，容易引起?？讖椥韵滤?，使型材尺寸超負(fù)差(見圖4—5—25)。修正的方法是先將?？坠ぷ鲙тS成外斜。當(dāng)擠壓過程中發(fā)生彈性變形時(shí)使尺寸正好符合要求。
圖4—5—25模孔彈性下塌引起尺寸過小及修正方法
(虛線為彈性變形后的?？仔螤? 1——下塌；2——修正
(5)模具彈、塑性變形和整體彎曲引起尺寸變小
在擠壓寬厚比大的帶筋壁板、薄壁帶板和扁寬型材時(shí)(見圖4—5—26)，由于模具產(chǎn)生了較大的彈性變形、塑性變形和整體彎曲變形，致使?？字虚g部分明顯變小，引起型材斷面中部超差的現(xiàn)象。修正方法是減慢中部流速，擴(kuò)大中間部位的?？壮叽?，根據(jù)型材寬度、寬厚比及合金性能的不同，型材中部的?？壮叽缬袝r(shí)要比邊部大1.5～3 mm。
圖4—5—26壁板型材的?？壮叽缡疽鈭D
(虛線為修正后的尺寸)
(6)金屬供給不足引起的中部尺寸超差
在擠壓純鋁或軟鋁合金帶板時(shí)，由于中部流速過快，金屬供給不足，引起制品中部下凹而超負(fù)公差的現(xiàn)象。修正方法是擴(kuò)大中部模孔尺寸，使之呈凸形，見圖4—5—27。
圖4—5—27軟鍋帶板?？椎男拚疽鈭D
(a)——帶材的變形；(b)——?？椎男拚?
實(shí)線l為中間下凹的帶板；2為修正后的?？壮叽?/p>
(7)多孔擠壓時(shí)，制品長短不齊的修理
在多孔擠壓時(shí)，由于各孔流速不均，引起各?？字破烽L度不一致。當(dāng)長度差大于300～500 mm時(shí)，則需修模。修正方法是阻礙流速快的?？坠ぷ鲙?，而加速流動(dòng)慢的模孔工作帶。
(8)尺寸過大的修正
由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，或?？捉?jīng)受長期磨損，易使尺寸超正差。修正方法：可用局部鍍鉻、涂層法，也可用錘擊法或補(bǔ)焊法進(jìn)行修正。
7.“竹節(jié)”的修理
在擠壓軟合金帶板或扁寬型材時(shí)，由于模孔工作帶過長，或鑄錠溫度過低，在擠壓時(shí)，制品表面可能周期性地出現(xiàn)波浪形的缺陷，通常稱之為“竹節(jié)”或“搓衣板”。修正的方法是減薄工作帶的長度或提高鑄錠溫度。
8.裂 角
在型材兩壁相交的角部可能產(chǎn)生裂紋。有內(nèi)角裂紋，也有外角裂紋。產(chǎn)生裂角的原因主要是工作帶棱角處摩擦阻力大或擠壓速度過快。修正方法是將模具工作帶的人口處修一小圓角，或在易出現(xiàn)裂角處涂以潤滑油，見圖4—5—28。
圖4—5—28 內(nèi)角裂紋修正方法示意圖
(a)——角裂；(b)——工作帶入口處修出圓弧R
9.氧化色不同的修理
對(duì)于現(xiàn)代建筑用的鋁合金型材，要求其在陽極氧化上色后表面的顏色均勻一致。但在擠壓時(shí)，往往由于?？桌饨翘幗饘偈艿降哪Σ磷枇^大，物理變形也較大，組織差異懸殊，因此，氧化上色后，型材尖角處的顏色與其他部分不一致(見圖4—5—29)。此外，由于?？坠ぷ鲙Т植诙雀撸蚰＞弑砻嬲秤薪饘兕w粒，會(huì)造成型材表面擦傷、劃傷、嚴(yán)重的擠壓紋路等，這些缺陷，在氧化上色后暴露得更為明顯，致使型材表面顏色不一致。修正的方法是將型材棱角部位修成均勻過渡的圓弧或斜角，同時(shí)，在修模后要仔細(xì)拋光工作帶表面，然后氮化，以降低其表面粗糙度。
圖4—5-29氧化色不一致的修模方法示意圖
(a)——尖角處氧化色不一致；(b)——修出均勻過渡區(qū)使氧化色均勻
1——尖角；2——均勻過渡
10.綜合修理法
當(dāng)一根制品上同時(shí)出現(xiàn)兩種以上缺陷時(shí)，應(yīng)綜合判斷產(chǎn)生原因，并采取綜合修理的方法，用最小的時(shí)間達(dá)到最佳的效果。
如圖4—5—30所示的工字形型材，在擠壓時(shí)同時(shí)出現(xiàn)了向右側(cè)彎和上壁間隙不合格。為了修正，可采用兩種方法，一是阻礙上面工作帶“a”，一是加快下面的工作帶“b”。但綜合考慮到型材向右側(cè)彎，顯然右側(cè)金屬流速較慢，如將“a”處阻礙，右側(cè)金屬將更慢，型材向右側(cè)彎曲將更嚴(yán)重，因此，用加快下面工作帶的流速(“b”處)是最合適的，因?yàn)檫@樣，既可解決上右壁間隙問題，又可解決向右側(cè)彎的問題。
圖4—5—30工字形型材側(cè)彎和間隙的綜合修理方案
五、空心型材模的修正
1. 空心型材模修正的特點(diǎn)
擠壓空心型材用的模具主要有橋式舌型模和平面分流模。
橋式舌型模的修理原理基本上與平面模相同，但對(duì)于較小的空心型材來說，舌頭較細(xì)；因金屬流出?？姿俣炔痪挠绊?，可能形成內(nèi)徑部分的“舌頭”在擠壓過程中易彎曲而導(dǎo)致型材內(nèi)孔偏心。處理偏心的方法，一般是在小模套與外套的配合面上加銅皮調(diào)整。
平面分流組合模的修正要復(fù)雜得多。但對(duì)于模子的工作帶有各種不同可供修正的方案。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的空心模，在很多情況下，只需要對(duì)?？走M(jìn)行拋光或?qū)?ldquo;金屬流動(dòng)”進(jìn)行調(diào)整就夠了，根本用不著修正工作帶本身。
要修正平面分流組合模的“金屬流動(dòng)”情況，首先應(yīng)仔細(xì)檢查模孔，觀察分流孔的相互配置、形狀和面積大小，以確定某一分流孔與其對(duì)應(yīng)的其他分流孔供給的金屬流量是否相互平衡。因此，對(duì)于任何斷面的型材，可通過擴(kuò)大或限制流量來加快或減慢金屬的流速。
在擠壓空心型材時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)擠壓不動(dòng)(悶車)的現(xiàn)象，其原因可能是分流孔面積太小(即分流比太小)、入口角度不當(dāng)、聯(lián)接不合理、舌頭周圍供料不良或舌頭擠壓時(shí)發(fā)生晃動(dòng)，當(dāng)然，也可能是鑄錠選擇不當(dāng)，擠壓溫度過低，所需擠壓力過大等工藝方面的問題。查明主 要原因后，應(yīng)對(duì)分流孔進(jìn)行修理(一般是擴(kuò)大或拋光)。
在擠壓空心型材時(shí)，金屬沿分流組合模的整個(gè)芯軸流動(dòng)，摩擦行程是相當(dāng)長的，因此，應(yīng)對(duì)芯軸的結(jié)構(gòu)、過渡形式和表面狀態(tài)進(jìn)行精心的處理以減少流動(dòng)阻力。
下面主要討論用平面分流組合模擠壓空心制品時(shí)常出現(xiàn)的缺陷及處理方法。
(1)四壁凹下
產(chǎn)生原因：大多數(shù)情況是由于模子剛性不夠，擠壓時(shí)發(fā)生彈性變形(見圖4—5—31)，使舌頭的實(shí)際工作帶縮短，流速增加而引起四壁凹下。若僅一壁或兩壁、三壁產(chǎn)生這種情況，也可能是舌頭與模子工作帶配合不良所引起的流速不均造成的。
圖4—5—31方管壁凹下及其修理示意圖
(a)——四壁凹下的方管；(b)——發(fā)生彈性變形的模子；(c)——加墊修理
修理方法：在舌頭和模子之問加入適當(dāng)厚度的墊片，然后從上、下模的外端面去掉與墊片相同的厚度，以保持模子總厚度不變。如果是個(gè)別壁凹下，則可將該處的舌頭工作帶加以阻礙，或在相應(yīng)處減薄模子工作帶。
(2)四壁外凸
產(chǎn)生原因：經(jīng)多次擠壓或其他原因，舌頭工作帶磨損出現(xiàn)凹坑(見圖4—5—32)，阻礙金屬沿舌頭表面流動(dòng)造成的型材外側(cè)流速較內(nèi)側(cè)快，從而引起四壁外凸。如僅一壁或兩、三壁外凸，也可能是由于舌頭工作帶與?？坠ぷ鲙浜喜划?dāng)，即舌頭工作帶伸出?？坠ぷ鲙н^長引起的或者是由于“舌頭”局部磨損所致。
圖4—5—32方管四壁外凸及修理方法示意圖
(a)——四壁外凸的方管；(b)——已磨損的模子
1——舌頭；2——舌頭工作帶磨損處；3——模子
修理方法：當(dāng)型材壁厚尺寸偏小時(shí)，可將舌頭工作帶凹坑銼平，減少摩擦阻力，或?qū)⒛Ｗ庸ぷ鲙Ъ右宰璧K。如果壁厚尺寸不允許銼修舌頭，那么，只得更換新模。當(dāng)只有個(gè)別壁厚外凸時(shí)，則可阻礙相應(yīng)壁處的工作帶。
(3)扭擰與側(cè)彎
產(chǎn)生原因：與用平面模擠壓型材產(chǎn)生扭擰與側(cè)彎的情況相似，主要是由于金屬供給不均衡所引起的流速不均造成的。圖4—5—33(a)、(b)為方管的扭擰和側(cè)彎示意圖。引起流速不均的原因除了工藝因素(如鑄錠溫度不均等)外主要是工作帶設(shè)計(jì)不合理，?？着帕胁划?dāng)和分流孔供給金屬不平衡如圖4—5—33中的分流孔3、4面積不等，分流孔l、2面積雖然相等，但2較l更遠(yuǎn)離中心，因此，造成四孔的金屬供給和摩擦阻力不相等，因而引起型材各壁流速不均，造成側(cè)彎和扭擰。
圖4—5—33方管的扭擰、側(cè)彎及修理方法示意圖
(a)——側(cè)彎；(b)——扭擰；(e)——分流孔的分布及修理
(1、2、3、4、為分流孔，虛線為修正后的位置和尺寸)
修理方法：主要是調(diào)整分流孔的面積及其分布，即將4孔擴(kuò)大，使其面積與3孔相當(dāng)；將2孔向上擴(kuò)大，使其與中心的距離基本和l孔的相同。如果扭擰和側(cè)彎是由于工作帶長短不一致引起的。則可修理工作帶以加速或阻礙金屬流動(dòng)。在進(jìn)行多孔模擠壓時(shí)，為了減少扭擰，最好不要取放射型排列，而應(yīng)盡量選用水平式排列。
(4)角變形
產(chǎn)生原因：在擠壓方管、矩形管或類似產(chǎn)品時(shí)，由于工作帶不適當(dāng)或其他原因造成流速不均，一邊受拉，一邊受壓，致使產(chǎn)品的角度變形，甚至出現(xiàn)外凸內(nèi)凹的間隙不合格等缺陷，見圖4—5—34。
圖4—5—34角變形及修理方法示意圖
(a)——角歪斜的方管；(b)——平面分流模
1——薄工作帶部分；2——厚工作帶部分；3一一應(yīng)銼修的工作帶部分
修理方法：準(zhǔn)確判斷屬于哪一側(cè)的問題，采用阻礙或加速的方法修正，如圖4—5—34示出了銼修工作帶多余部分的示意圖。
5)角裂
產(chǎn)生原因：擠壓空心型材時(shí)產(chǎn)生角裂的原因很多，除了諸如鑄錠表面不干凈，有油污，鑄錠溫度過低，擠壓速度快等工藝因素外，模具因素也是一個(gè)十分重要的原因。焊合室的面積和高度或焊合室的體積與制品斷面積之比太小，金屬供給不足或形成的靜水壓力過小等都會(huì)引起制品角部焊合不良或撕裂，見圖4—5—35a。
圖4—5—35方管角裂及修理方法示意圖
(a)——產(chǎn)生角裂的方管；(b)——有合理焊合室的模子；(C)——焊合室過小的模子
1——焊合室過??；2——焊合室正常
一般來說，焊合室的面積與制品面積之比應(yīng)大于4，焊合角一般在30°左右為好，最大不得超過45°，焊合室的高度由橋?qū)拋頉Q定，一般按下式確定：
式中 H——焊合室的高度；
B——模橋的寬度。
修理方法：首先檢查和調(diào)整工藝條件，如尚不能消除角裂時(shí)，應(yīng)用砂輪打磨、擴(kuò)大焊合室的面積和高度，并修理焊合角，使之有利于金屬流動(dòng)與焊合。
六、試模、修模與氮化
新模子經(jīng)試模后，如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸或形狀不符合圖紙與技術(shù)條件的要求，必須進(jìn)行修模；舊模子經(jīng)過一定的擠壓次數(shù)后出現(xiàn)磨損或變形，也必須進(jìn)行修模。一般來說，經(jīng)過修正的模子都必須經(jīng)過氮化處理后才能投入使用。因此，試模＋修模＋氮化成了現(xiàn)代修模技術(shù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是提高模具使用壽命的一條重要途徑。
經(jīng)檢驗(yàn)合格的模子一般要試擠壓1～3塊鑄錠，試模的目的在于為修模提供校正的依據(jù)。因此，試模時(shí)切忌過量潤滑，而且應(yīng)保證在正常的擠壓溫度、速度的規(guī)范下和擠壓機(jī)中心嚴(yán)格對(duì)中的條件下進(jìn)行，以排除各種“假象”，避免合格的模具試壓出不合格的產(chǎn)品而造成將合格模具修成廢品模具的現(xiàn)象，在修理復(fù)雜型材模具和多孔模具時(shí)更應(yīng)注意這個(gè)問題。另外，模具在送交氮化之前，必須是修理合格而且經(jīng)清理、拋光后的模子，因?yàn)榻?jīng)氮化后模子再去拋光和修理就會(huì)造成氮化層損壞，失去氮化的意義。當(dāng)擠壓批量大的型材品種時(shí)，一般要加工多個(gè)模具。當(dāng)一個(gè)模子擠完100個(gè)左右鑄錠后，應(yīng)有意識(shí)地卸下來修整與氮化，這樣可以提高模具的總壽命。
