與工模具的設(shè)計(jì)一樣,擠壓工模具的制造也是決定其品質(zhì)和使用壽命的關(guān)鍵因素之一。由于鋁合金擠壓工模具具有一系列特點(diǎn),因此對(duì)制模技術(shù)提出了一些特殊要求:
(1)由于鋁合金擠壓工模具的工作條件十分惡劣,在擠壓過程中需要經(jīng)受高溫高壓高摩擦的作用,因此,要求使用高強(qiáng)耐熱合金鋼,而這些鋼材的熔煉、鑄造、鍛造、熱處理、電加工、機(jī)械加工和表面處理等工藝過程都非常復(fù)雜,這給模具加工帶來(lái)了一系列的困難。
(2)為了提高工模具的使用壽命和保證產(chǎn)品的表面品質(zhì),要求模腔工作帶的粗糙度達(dá)到 Ra0.8~0.4 μm,模子平面的粗糙度達(dá)到Ral.6 μm以下,因此,在制模時(shí)需要采取特殊的拋光工藝和拋光設(shè)備。
(3)由于擠壓產(chǎn)品向高、精、尖方向發(fā)展,有的型材和管材的壁厚要求降到0.5 mm左右,其擠壓制品公差要求達(dá)到±0.05 mm左右,為了擠壓這種超高精度的產(chǎn)品,要求模具的制造精度達(dá)到0.01mm,采用傳統(tǒng)的工藝是根本無(wú)法制造出來(lái)的,因此,要求更新工藝和采用新型專用設(shè)備。
(4)鋁合金型材十分復(fù)雜,特別是超高精度的薄壁空心型材和多孔空心壁板型材,要求采用特殊的模具結(jié)構(gòu),往往在一塊模子上同時(shí)開設(shè)有多個(gè)異形孔腔,各截面的厚度變化急劇,相關(guān)尺寸復(fù)雜,圓弧拐角很多,這給模具的加工和熱處理帶來(lái)了很多麻煩。
(5)擠壓產(chǎn)品的品種繁多,批量小,換模次數(shù)頻繁,要求模具的適應(yīng)性強(qiáng),因此,要求提高制模的生產(chǎn)效率,盡量縮短制模周期,能很快變更制模程序,能準(zhǔn)確無(wú)誤地按圖紙加工出合格的模子,把修模的工作量減少到最低程度。
(6)由于鋁合金擠壓產(chǎn)品應(yīng)用范圍日趨廣泛,規(guī)格范圍十分寬廣,因此,有輕至數(shù)千克的外形尺寸為φl00 mm×25 mm的小模子,也有重達(dá)1000 kg以上的外形尺寸為φl300 mm ×300 mm的大模子。有輕至幾千克的φ65 mm×800 mm的小型擠壓軸,也有重達(dá)100 t以上,外形尺寸為φ2300 mm×2500 mm的大型擠壓筒。工模具的規(guī)格和品質(zhì)上的巨大差異,要求采用完全不同的制造方法和程序,采用完全不同的加工設(shè)備。
(7)擠壓工模具的種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配精度要求很高,除了要求采取特殊的加工方法和采用特殊的設(shè)備以外,尚需采用特殊的工裝卡具和刀具以及特殊的熱處理方法。
(8)為了提高工模具的品質(zhì)和使用壽命,除了選擇合理的材料和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以外,尚需采用最佳的熱處理工藝和表面強(qiáng)化處理工藝,以獲得適中的模具硬度和高的表面品質(zhì),這對(duì)于形狀特別復(fù)雜的難擠壓制品和特殊結(jié)構(gòu)的模具來(lái)說(shuō)顯得特別重要。
由此可見,擠壓工模具的加工工藝不同于一般的機(jī)械制造工藝,而是一門難度很大涉及面很廣的特殊技術(shù)。為了制造出高質(zhì)量和高壽命的模具,除了要選擇和制備優(yōu)質(zhì)的模具材料外,尚需要制定合理的冷加工工藝、電加工工藝、熱處理工藝和表面處理工藝。