大型铝合金型材的挤压模具设计、制作及试模与修理
超宽铝型材挤压模具的设计方法
超宽铝型材挤压模具是铝型材生产中不可或缺的重要工具,其设计质量直接影响了铝型材的成型质量和生产效率。
本文将从模具设计的基本原理出发,介绍超宽铝型材挤压模具的设计方法。
一、模具设计的基本原理1. 模具的类型超宽铝型材挤压模具主要包括挤压模头、挤出压辊和定位辅助装置等部分。
其中挤压模头与挤出压辊为主要组成部分,是模具的核心部件。
2. 模具的设计原则超宽铝型材挤压模具的设计原则包括优化设计、结构合理、材料选用合理和加工工艺先进等。
在模具设计过程中,需要充分考虑铝型材的产品特性和生产工艺要求,确保模具设计符合生产的需要。
二、超宽铝型材挤压模具的设计方法1. 确定产品结构超宽铝型材挤压模具的设计首先需要明确产品的结构形式、尺寸要求和表面质量要求。
只有明确了产品的特性,才能进行有效的模具设计。
2. 模具结构设计根据产品的结构要求,设计模具的结构形式。
在这一步骤中需要考虑模具的开合方式、模具的冷却系统、模具的进料系统等,确保模具结构合理。
3. 材料选用根据产品的生产要求和模具的使用条件,选择适合的材料。
超宽铝型材挤压模具通常采用高强度、高耐磨的合金钢材料,以确保模具具有较长的使用寿命。
4. 模具加工工艺设计模具的加工工艺,包括模具的精密加工、表面处理、装配和调试等。
在加工过程中需要严格控制尺寸精度,确保模具的加工质量。
5. 模具调试与验证完成模具加工后,需要进行模具的调试和验证工作。
通过模具的调试,确保模具可以正常使用,并满足产品的生产要求。
三、超宽铝型材挤压模具的优化设计1. 模具的结构优化通过CAD技术对模具的结构进行优化设计,提高模具的使用性能和生产效率。
合理利用模具材料,优化模具结构,减轻模具重量,提高模具的刚度和稳定性。
2. 模具的润滑设计合理设计模具的润滑系统,确保铝型材在挤压过程中能够顺畅的通过模具。
优化模具的润滑设计,可降低挤压过程中的摩擦阻力,提高生产效率。
3. 模具的保养与维护对于超宽铝型材挤压模具,定期的保养与维护工作至关重要。
铝型材挤压模具设计及制造工艺
212文章编号:1001-4934(2007)02-0021-03铝型材挤压模具设计及制造工艺佘少玲(广东番禺职业技术学院 机械与电子系,广东 番禺 511483)摘 要:介绍了常用的铝型材挤压模具的制造工艺。
通过对铝型材零件的机构分析,阐述挤压模具采用分体设计便于制造。
分析了铝型材挤压模具的机加工、电加工及热处理和部分工艺参数选择的重要性。
最后通过试模后,该模具能够挤压出完全合格的铝型材。
关键词:挤压模具;电火花加工;热处理中图分类号:TG376文献标识码:BAbstract : Manufacturing process of aluminum extrusion die was introduced .By analyzing the structure of the part ,design is easy to manufacture by separating die by parts .The importance of parameter choosing during die manufacturing ,heat treatment and EDM was analyzed .Finally ,after trial ,the die can extrude qualified part .Keywords : extrusion die ;EDM ;heat treatment收稿日期: 2006-11-13作者简介:佘少玲(1968-),女,工程师。
0 引言近年来建材市场迅猛的发展带动了铝加工行业的飞速发展。
铝加工行业尤其是铝型材以其独特的断面被广泛应用到各行各业,铝型材的加工过程中挤压模具就显得尤为重要。
目前各生产厂家意识到挤压模具的重要性,都在模具的加工手段、方法、材料的选用等方面进行深入的探索和研究,以达到模具加工周期短、寿命长,同时要求模具挤压的制品精度和光洁等方面都有良好的外观。
铝合金挤压制品薄壁模具的设计与优化
铝合金挤压制品薄壁模具的设计与优化第一章介绍铝合金材料在现代工业生产中得到越来越广泛的应用,其中挤压制品是一种重要的工件类型。
薄壁模具是制作铝合金挤压制品的重要工具,其设计和制作质量直接影响制品质量。
本文将探讨铝合金挤压制品薄壁模具的设计和优化问题。
第二章铝合金挤压制品薄壁模具设计的基本原则铝合金挤压制品薄壁模具的设计应遵循以下基本原则:1.结构合理,便于制品的挤压工艺操作。
2.模具的强度和刚性要保证足够的耐用性。
3.模具壁厚要求尽可能的薄,以便使得铝合金挤压制品能够达到更高的质量要求。
4.模具的表面要求光滑度高,以保证挤压制品得到更好的表面质量。
第三章铝合金挤压制品薄壁模具的设计流程铝合金挤压制品薄壁模具的设计流程主要包括以下步骤:1.确定制品的挤压工艺要求。
2.根据铝合金挤压制品的要求和挤压机的参数进行模具设计。
3.进行模具设计计算,并得出模具壁厚、孔隙率、模具支撑点等参数。
4.进行模具制作和安装。
5.进行模具的实验和调试以确定铝合金挤压制品的生产效果。
第四章铝合金挤压制品薄壁模具的优化方法模具优化的目的是使得铝合金挤压制品的制作更加可靠、经济、高效、环保。
以下是针对铝合金挤压制品薄壁模具的优化方法:1.优化挤压工艺。
通过优化挤压工艺参数如挤压比、挤压速度等,减少变形和裂纹的产生,从而降低模具的应力和变形量。
2.优化模具设计。
采用合理的模具设计,以提高模具的强度和刚性、降低模具的应力和变形量,从而能够达到提高模具使用寿命和挤压制品的质量的目的。
3.优化模具材料。
选择合适的模具材料,以达到提高模具强度和刚性、降低模具应力和变形量的目的。
4.加强模具管理。
建立模具管理制度,及时对模具进行检测和维修,在使用过程中防止意外损坏,提高模具的使用寿命和性能。
第五章结论本文从铝合金挤压制品薄壁模具的设计流程、优化方法等方面进行了探讨,可以得出以下结论:1.铝合金挤压制品薄壁模具的设计应遵循基本原则,使得挤压制品质量更加稳定和可靠。
大型型材铝合金模具的设计制作和维修
大型铝合金型材的模具设计制作与维修邵莲芬(西南铝业集团有限公司)摘要:介绍了大型铝合金型材的特点,着重讨论各种大型材的模具结构、尺寸设计以及模具制造与修理等方面的关键问题,根据生产实践经验,例举了几种典型复杂模具的设计和试生产情况,有较好的实用价值。
关键词:大型铝合金型材;模具设计;制造;修理;分流孔;阻流随着现代化经济的高速发展,铝合金型材正向着大型化、薄壁扁宽化、尺寸高精度化、形状复杂化的方向发展。
由于铝型材本身具备诸多优点,它的应用范围已拓展到航空航天、交通运输、机械制造和电子电力等各个领域。
也由于大型型材可带来巨大的经济和社会效益,各大铝业公司都先后购进大型挤压机,加大资金投入生产大型铝合金型材。
1 大型铝合金挤压型材的特点界定大型型材一般是根据它的外形尺寸或断面积大小:(1)型材的宽度或外接圆直径大于250 mm;(2)型材的断面积大于2 000 mm2;(3)型材交货长度大于10 m。
诸如薄壁扁宽且宽厚比大于130的型材,见图1a;多孔中空复杂断面型材,见图1b;加强筋高度H>80 mm的中空型材,见图1c;壁厚差较大、中空带实心的大断面型材,见图1d;空心部分位于型材边缘的型材,见图1e等。
类似这些典型型材的模具模腔形状和相关尺寸都相当繁杂、挤压时的温度场、速度场和应力应变场难于控制,所以模具的设计、制作和维修都具有一定的难度。
图1 典型的大型型材断面图2 典型大型材的模具设计2.1 薄壁扁宽型材(图1a)的模具设计2.1.1 薄壁扁宽型材的特点(1)该型材宽厚比W较大:W=360/2.4=160;(2)壁薄(壁厚t0=2.4 mm,按正常规定薄壁扁宽型材,当宽度为360 mm时,t0一般不小于2.8 mm);(3)型材材料为6063合金,选用36 MN挤压机,直径为330 mm挤压筒生产,其挤压比λ=83。
薄壁扁宽型材的模具设计简图见图2。
2.1.2 本例模子设计方案的特点(1)本例型材采用分流焊合挤压法生产。
铝合金型材挤压模具设计与维修
铝合金型材挤压模具设计与维修1. 引言铝合金型材挤压模具在铝型材行业中起着至关重要的作用。
它们被用于生产各种形状的铝型材,如角铁、型材等。
本文将介绍铝合金型材挤压模具的设计原理和常见的维修方法。
2. 铝合金型材挤压模具设计原理铝合金型材挤压模具的设计需要考虑以下几个原理:2.1 材料选择选择合适的材料对模具的使用寿命和产品质量至关重要。
常见的模具材料包括钢、铜、铝和塑料等。
根据具体的挤压工艺和产品要求,选择合适的材料。
2.2 模具结构设计模具的结构设计需要考虑产品的形状和尺寸,以及挤压工艺。
合理的结构设计能够提高生产效率和产品质量。
常见的模具结构包括单腔、多腔、复合腔等。
2.3 润滑系统设计润滑系统对模具的使用寿命和产品质量起着重要作用。
它能够减少模具磨损和摩擦,提高挤压效率。
合理的润滑系统设计包括润滑脂的选择和润滑点的设置等。
3. 铝合金型材挤压模具维修方法铝合金型材挤压模具在长时间的使用过程中会出现磨损和损坏等问题。
以下是常见的模具维修方法:3.1 破损修复当模具出现破损时,可以通过焊接、填补或更换受损部件等方法进行修复。
修复后需要进行合理的热处理以恢复模具的强度和硬度。
3.2 磨损修复模具的磨损是常见的问题。
磨损修复可以通过表面修复、磨削或补焊等方法进行。
修复后需要进行表面处理,以提高模具的光洁度和耐腐蚀性。
3.3 维护保养定期的维护保养是延长模具寿命的关键。
维护保养包括清洁、润滑和检查等工作。
清洁可以去除模具表面的污垢和油脂,润滑可以减少模具的磨损和摩擦,检查可以及时发现问题并进行修复。
4. 结论铝合金型材挤压模具的设计和维修对铝型材行业的发展至关重要。
合理的设计和及时的维修可以提高模具的使用寿命和产品质量。
建议在设计和使用过程中加强对模具材料和润滑系统的选择,定期进行维护保养。
只有这样,我们才能在铝型材行业中赢得竞争优势,并实现可持续发展。
以上是关于铝合金型材挤压模具设计与维修的简要介绍,希望对您有所帮助。
铝材挤压模具维修知识点
铝材挤压模具维修知识点铝材挤压模具是工业生产中常用的一种工具,用于将铝材加热后通过挤压机进行塑性变形,制造各种型材。
然而,由于长时间使用或不当操作,模具往往会出现磨损、变形等问题,需要进行维修。
以下是关于铝材挤压模具维修相关的知识点。
一、模具磨损问题1.模具磨损的原因:铝材挤压模具在长期使用过程中,会受到摩擦、冲击、高温等因素的影响,导致模具表面磨损。
主要包括磨损、划伤、凹陷等问题。
2.模具磨损的解决方法:对于轻微磨损和划伤问题,可以通过打磨和抛光来修复;对于较严重的磨损和凹陷问题,需要进行修复焊接,并进行后续的打磨和抛光处理。
二、模具变形问题1.模具变形的原因:挤压过程中,模具承受高温和高压力,长时间使用后容易出现变形问题。
主要包括弯曲、扭曲、塌陷等情况。
2.模具变形的解决方法:对于轻微的模具变形问题,可以通过机械加工、热处理等手段进行修复;对于严重的模具变形问题,可能需要重新制作模具。
三、模具裂纹问题1.模具裂纹的原因:挤压过程中,特别是挤压速度较快时,模具承受的应力较大,容易导致裂纹产生。
此外,模具质量不符合标准、冷却不均匀等因素也可能导致裂纹。
2.模具裂纹的解决方法:对于轻微的模具裂纹问题,可以通过研磨和填料修复;对于较严重的裂纹问题,可能需要进行焊接修复,并进行后续的研磨和抛光处理。
四、模具结垢问题1.模具结垢的原因:在挤压过程中,铝材表面会产生氧化皮和残留物,长时间使用后会导致模具表面结垢。
结垢问题会导致模具与铝材接触不良,影响产品的质量。
2.模具结垢的解决方法:首先,需要彻底清洗模具表面的结垢物;其次,可以采用化学药剂进行清洗,帮助去除顽固的结垢;最后,进行表面抛光处理,提高模具的表面光洁度。
五、模具维护注意事项1.定期检查模具的使用情况,及时发现磨损、变形等问题,以便及时采取修复措施。
2.注意模具的冷却系统,保证冷却均匀,避免过热引起模具损坏。
3.合理设置挤压速度和压力,避免造成过大的应力和冲击,减少模具受损机会。
铝合金型材挤压模具设计与维修
铝合金型材挤压模具设计与维修铝合金挤压模具是用于生产铝型材的重要工具。
它的设计和维修对于铝型材的生产质量和效率至关重要。
在下面的文章中,我们将详细讨论铝合金挤压模具的设计和维修。
铝合金挤压模具的设计是一个复杂的过程,涉及材料选择、模具结构设计、加工工艺等多个方面。
首先,对于挤压模具的材料选择,通常应选择高强度、高耐磨和高导热性能的材料。
常用的材料包括工具钢和硬质合金等。
选择合适的材料可以提高模具的使用寿命和生产效率。
其次,模具结构设计是挤压模具设计的关键。
模具结构应简单、紧凑,以提高生产效率。
同时,模具结构还需要考虑挤压材料的特性,如铝型材的导热性和润滑性等。
在设计过程中,应充分考虑模具的冷却和润滑等问题,以提高模具的散热性能和延长使用寿命。
第三,挤压模具的加工工艺也是模具设计的重要部分。
加工工艺应根据挤压成型的要求确定,包括模具的加工精度和表面质量等。
挤压模具一般采用机械加工和热处理等工艺。
机械加工可以保证模具的尺寸精度和表面质量,而热处理可以提高模具的硬度和耐磨性。
挤压模具的维修是保证模具长期使用的重要环节。
模具在使用过程中,可能会出现磨损、开裂和变形等问题,需要及时进行维修。
模具维修的方法包括修复、焊接和微雕等。
修复是指修复模具表面的磨损和划伤,可以采用打磨和抛光等方法。
焊接是指修补模具的开裂和损坏,可以采用电弧焊接或激光焊接等方法。
微雕是指修复模具的细微缺陷,可以通过微电解和电火花加工等方法进行修复。
在进行模具维修之前,应首先进行模具的分析和评估。
分析包括模具的磨损和损坏情况,以及原因和影响等。
评估包括模具的修复难度和成本等。
只有分析清楚和评估准确,在维修过程中才能取得良好的效果。
总结起来,铝合金挤压模具的设计和维修是保证铝型材生产质量和效率的重要环节。
设计时应选择合适的材料、设计合理的模具结构和加工精度。
维修时应进行模具分析和评估,选择合适的修复方法。
只有科学合理地进行设计和维修,才能保证挤压模具的稳定性和使用寿命。
铝合金型材挤压模具及挤压生产流程详解
铝合金型材挤压模具及挤压生产流程详解铝合金型材挤压模具是一种用于加工铝合金型材的工具。
铝合金型材挤压生产流程如下:1. 材料准备:首先需要准备好适用于挤压的铝合金材料。
通常情况下,采用的是具有良好延展性和可塑性的铝合金材料。
2. 模具设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的挤压模具。
模具的设计需要考虑产品的形状、尺寸、角度和曲率等因素。
3. 模具制造:根据设计好的模具图纸,制造出挤压模具。
通常情况下,模具由高强度的工具钢制成,以确保其耐磨性和寿命。
4. 模具安装:将制造好的挤压模具安装在挤压机上。
挤压机是用于将铝合金材料加热并迫使其通过模具的设备。
5. 加热材料:将铝合金材料加热至所需的挤压温度。
挤压温度可以根据铝合金的特性和产品的要求进行调整。
6. 挤压加工:将加热好的铝合金材料送入挤压机中,通过压力迫使其通过模具。
在挤压过程中,铝合金材料会受到模具的限制,被迫形成与模具相同的形状。
7. 冷却处理:经过挤压后,铝合金型材会以较高的温度存在。
为了增加其强度和硬度,需要对其进行冷却处理。
冷却处理可以通过水冷或空气冷却进行。
8. 切割和加工:经过冷却处理后的铝合金型材需要进行切割和加工。
通常会使用锯床或切割机对其进行切割,并使用机械加工设备对其进行进一步的加工和修整。
9. 表面处理:为了提高铝合金型材的耐腐蚀性和表面光洁度,通常会对其进行表面处理,如阳极氧化、粉末涂装等。
10. 检验和包装:最后,对挤压生产出来的铝合金型材进行检验,确保其质量符合要求。
合格的铝合金型材会进行包装和标识,待发货或存储。
以上是铝合金型材挤压模具及挤压生产流程的详细解释。
铝型材挤压工艺和模具设计的仿真分析和优化
Altair HyperXtrude铝型材挤压工艺和模具设计的仿真分析和优化Altair工程软件(上海)有限公司动机–更早的设计决策解决个问题的成本使用CAE= 解决一个问题的成本题数传统方法出的问# 找模具设计模具制造试模量产HyperXtrude 唯一专业的铝型材挤压仿真软件稳态变形分析模具变形/强度分析瞬态变形分析工作带长度分析焊合长度预测压余长度预测正向/反向挤压虚拟试模材料库快捷的图形用户界面挤压模具优化中文菜单型材料头变形分析——稳态法TemperatureTemperatureVelocityProfile Deflection瞬态分析——型材变形型材变形比较模具变形分析和强度校核耦合的材料流动、热和变形分析依据挤压载荷和热载计算模具的变形和强度模具和材料的网格单元的自动更新位于模具和材料的接触表面网格单元不需要完全匹配保险杠横梁——模具几何Mandrel Die Plate模具上的温度分布模具表面上的法向力分布模具的变形模具上的应力分布——强度校核虚拟试模实例初始模具设计方案结果建议改进方案ObjectiveUniform exitvelocity=6m/min=1m/s•Uniform exit velocity = 6m/min = 0.1m/s Design IterationsFi t It ti R d th th l A d B b 10•First Iteration –Reduce the portholes A and B by 10 mm •Second Iteration –Increase C & D by 5 mm2nd IterationCAD1st IterationBABCD AB案例分析——汽车保险杠横梁Problem DefinitionProblem Definition¾Alloy:AA 6082¾Container Diameter:7.375 in (187.325 mm)¾Billet Length: 25 in (635 mm)¾Press Capacity: 1800 T (16 MN)¾Unit Pressure:580 MPa¾Max. Ram Speed: 41 ipm (17.357 mm/s)¾Container Temperature 441 °CProfile Type:Hollow¾Profile Type:¾Extrusion Ratio:21.93¾Extrusion Speed: 6.87 m/minRam Speed:523mm/s¾Ram Speed: 5.23 mm/s¾Part Exit Speed: 6.87 m/min¾Billet Preheat:518 °C创建有限元模型PortholesDie Plate MandrelAluminum + Tool模芯的变形模芯变形(靠近棒料一侧)下模变形Weld Chamber Bolster Side温度分布(模芯和分流孔)Mandrel Portholes, Bearing and Profile速度分布Original Bearing After 1st Modification Velocity Contours –After 2nd ModificationDecrease by 2mm Decrease by 2 mmIncrease by 3 mm棒料表皮杂质材料跟踪--压余长度预测•棒料表皮包含氧化杂质•表皮挤进型材将影响质量•最佳的压余长度预测停止挤压的时刻——棒料焊合长度计算•材料进入分流孔和导流室•不能停车清理模具•循环棒料的加载挤压•如何预测型材完全是新材料挤出?棒料的接口计算After 5 secAfter 60 sec初始工作带——出口流速不平衡初始设计——型材变形修改工作带长度工作带修改后计算结果——速度分布工作带修改后的计算结果——型材变形正向/反向挤压快捷的图形用户界面 1.Import Geometry 2.Create Project Directory 3.Select Units 4.Set Analysis Requirements Process DataAnalysis DataSelect Components5Select Materials 5.Select Materials6.Set Process Conditions 7.Define Bearing 8S l 8.Solve9.Check Results材料性能数据Workpiece and Tool MaterialsCommon AlloysPlots of Flowstress Curves U M difi blUser Modifiable挤压模具的优化统一的平台,无缝调用集成在HyperWorks统的平台,无缝调用•HyperXtrude, HyperStudy, HyperMorph 工作带长度的优化•平衡材料流动•减少修模分流孔的优化•平衡材料流动•确保模具在挤压过程中没有损坏•减少修模优化原理优化实例——工作带长度的优化型材截面的区域划分工作带优化过程——优化目标出口流速均匀优化前后的出口流速比较支持中文菜单建立挤压工艺数据库•挤压工艺数据•型材数据•棒料数据•挤压设备数据•可挤压合金材料HyperXtrude任务管理器一个桌面应用工具,能够实现在远程机器上提交任务。
铝型材挤压工艺及模具设计
铝型材挤压工艺及模具设计1. 挤压工艺铝型材挤压是一种利用压力对铝型材进行塑性变形的加工工艺。
其基本工艺是:铝棒坯料通过加热软化后,被压入模头,通过模头出口挤出成需要的截面形状。
铝型材挤压工艺的优点包括:高成形精度、高表面质量、操作简便,高生产效率等等。
2. 模具设计铝型材挤压的模具主要包括模头、辅助金属件、固定板、滑动板、胚料夹持装置等组成。
其中,模头是铝型材挤出的关键装置,包括卡箍板、模板、模板底部垫片、模座、模膜等部分。
模头的最重要的特点是不同形状的铝型材需要不同形状的模头;其次需要各个部位的设计匹配度高,精度要求高。
滑动板和固定板是模具的基础结构,他们需要耐压、耐磨,同时需要精度高、边缘无毛刺。
辅助金属件在滑动板、固定板及模头之间起到了加强固定的作用,除此之外还需要具有良好的导向功能。
2.2. 理论参数的确定合理的选择合适的挤压荷载能够很好的保证挤压过程中的质量,同时也能够最大限度的提高生产效率。
因此,在模具设计阶段,应尽可能的确定相应的理论参数。
此外,应还需根据压力、速度、保压时间等因素来确定合适的机器配置,以及最优的辅助系统。
为了达到最优的效果,这些参数需要经过实验验证。
2.3. 模具材料的选择对于铝型材挤压模具来说,常见的材料包括H13钢、特种合金钢、定向硅钢、硬质合金等材料。
如:H13钢:具有高的耐磨性、硬度和强度,适用于铝型材的大批量生产。
特种合金钢:高抗氧化性、高强度、高磨损性,这些特性使其适用于生产高性能和高质量的铝型材。
硬质合金:它具有高硬度和强度、高耐磨性和高耐蚀性,是生产大规模、高复杂度的模具的首选。
2.4. 设计注意事项在模具设计过程中还需要注意以下问题:1)要防止铝材在挤压过程中发生撕裂断裂,因此要注意模具底部的角度把控2)要避免孔洞过大过小,且要容易拆卸,之所以拆卸是为了清洁铝型材上残余物。
3)在设计过程中,要考虑铝型材的变形,保证材料截面和尺寸的均匀性。
4)在滑动板部位,还需要考虑降低铝型材与模具接触时所产生的不良效果,例如顶出口和顶料等问题。
铝型材挤压模具修理的基本方法
铝型材挤压模具修理的基本方法2010年11月29日星期一 15:37铝型材模具修正的基本目的在于调正金属流速达到基本平均,并使铝型材尺寸达到理想状态,通常采用的基本修正方法有阻流、加快和尺寸修理.(一).阻流降低金属流出模孔速度的修正方法称为阻流,常见的阻流方法有四种:(1)锉阻碍角(2)工作带补焊.(3)堆焊(4)打麻点(1)锉阻碍角在模具工作带的入口处,修成一定的角度称为阻碍角,做阻碍角是一种最常用的修模方法,阻碍角一般控制在3度到12度之间,当阻碍角超过15度时不再起作用.(2)工作带补焊.在模具工作带的出口处.根据需要再焊上一段工作带,其目的是增加这部分工作带的长度.以加大金属流动的阻力.(3)堆焊在模具端面上需要阻碍的模孔周围焊起一道凸台,形如一堵墙,以增加金属的流动阻力.(4)打麻点在模具端面上需要降低金属流部位的模孔周围打上深0.5~1毫米,直径1~3毫米的密集小坑,借以增加金属与模具端面的摩擦阻力.分流模的阻碍方法与平模不同,主要是通过调整分流孔的行式来改变金属分配量,从而改变金属的流量.当增加模芯的入口角度时,金属流速减低,反之,金属的流速增加。
在模具端面上平行于模孔,距离约为5毫米处磨几条沟槽,也可以有效的降低该部分模孔的流速.沟槽的斜度,深度和距离不同,对流速的影响也不同,这种方法虽不常用,但当工作带已经修正过仍不能调整好金属流动时,可以考虑这种阻碍方法.(二)加快使金属流出模孔速度提高的修模方法称之为加快(1)前加快在模具端面上将需要加快部位的工作带用磨头磨掉一部分,以减短工作带长度,从而加快金属流速,这种加快方法称之为前加快,磨削时,其范围应尽可能少大一些,而且要平滑,否则会起相反作用.这种方法会缩短模具寿命.(2)加快角用锉刀在模具工作带出口端打一斜角,缩短了工作带,减少了金属流动时摩擦阻力,以加速金属的流动,这种方法称之为加快角.(3)后加快用模枪从模具出口端伸入到工作带处.通过打磨缩短工作带的长度,从而使金属流动加速,称之为后加快.(4)分流模的加快对分流模某一部位加快时,可以用模枪把模芯后的凸起部分.模掉一部分以增加金属的流量,从而使金属流动加快另外一种方法是通过调整分流孔的面积和位置来改变金属的流量,从而达到调整金属流速的目的.(三)尺寸修理挤压型材的尺寸.壁厚和外形,不符合挤压公差尺寸要求时,应对模孔尺寸进行修理.产品出材尺寸小时需要扩大模孔,反之需要缩小模孔.(1)扩大模孔尺寸扩大模孔尺寸时,用锉刀将需要扩大部位的工作带锉掉一部分,扩大时锉刀一定要与工作带垂直,确保修正后工作带不内斜或外斜。
铝合金型材挤压工模具的使用与维护
铝合金型材挤压工模具的使用与维护(1)用先进的仪器仪表在线和离线检测模子的尺寸精度、硬度和表面粗糙度。
检测验收合格的模具进行登记,人库上架,使用时领出抛光模孔工作带,并将导流模、型材模、模垫进行组装检查,确认无误时发到机台加热;(2)工模具上机前加热温度规定:挤压筒:400~450℃,挤压垫:350℃,模垫350~400℃,4平模:450~470℃,分流模:460~480℃,保温时间按模具厚度计算(l.5~2分钟/mm);(3)工模具在炉内加热时间不允许超过10小时,时间过长,模孔工作带容易腐蚀或变形;(4)在铝合金型材挤压开始阶段,需缓慢加压力,因为冲击力很可能引起堵模。
如果发生堵模时,需立即停机,以防压烂模孔工作带;(5)模子卸机后,待冷至150~180℃时再放人碱槽煮,因为模子在高温下碱煮,容易被热浪冲击开裂。
并应采用先进的蚀洗方法,以回收节省碱液,缩短腐蚀时间和实现无污染清洗;(6)修模工在对分流模装配时,应用铜棒轻轻颠打,不允许用大铁锤猛击,避免用力过大,震烂模具;(7)模具氮化前需对模孔工作带仔细抛光至表面粗糙度Ra0.8~0.4μm;模子氮化前要求清洗干净,不允许有油污带入炉内;氮化工艺要合理(依设备特性与模具材料而定),氮化后表面硬度为HV900~1200氮化层过厚、过硬会引起氮化层剥落。
一套模具一般允许氮化3~5 次;复杂的高倍齿散热器型材模不氮化;(9)对老产品的新模子、棒模、圆管模可不经试模直接进行氮化处理;新产品及复杂型材模必须经试模合格后才能进行氮化处理;(10)新模试模合格后,最多挤压10 个铸锭就应卸机进行氮化处理,避免将工作带拉出沟槽;两次氮化之间不可过量生产,一般平模为60~100个锭,分流模为40~80个锭为宜,过多会将氮化层拉穿。
(11)使用后的模子抛光后,涂油人库保管。
铝材挤压模具设计分析报告
铝材挤压模具设计分析报告1. 引言铝材挤压技术是一种常用的金属加工方法,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等行业。
在铝材挤压过程中,模具设计起着至关重要的作用。
本报告旨在对铝材挤压模具设计进行分析,并提出一些建议。
2. 模具设计要求铝材挤压模具的设计应满足以下要求:2.1 几何形状模具应能够实现所需铝材产品的几何形状,如圆管、方管等。
同时,模具设计应考虑产品的尺寸稳定性,以确保形状的一致性。
2.2 材料选择模具设计应选用高强度、耐磨损的材料,如优质合金钢,以增加模具的使用寿命并提高生产效率。
2.3 散热性能铝材挤压过程中会产生大量热量,模具设计应考虑良好的散热性能,以避免模具过热导致变形或损坏。
2.4 生产效率模具设计应具备高效率的生产能力,以满足大批量生产的需求。
同时,模具更换应方便快捷,以减少生产停机时间。
3. 模具设计分析基于上述要求,对现有模具设计进行分析如下:3.1 结构设计目前的模具设计采用了传统的开口式结构,即模具由两个相互连接的半模具组成。
这种设计易于操作和维护,但存在以下问题:- 两个半模具之间需要通过螺栓进行连接,增加了制造成本和生产时间。
- 开口式结构增加了模具的运动部件,容易产生振动和磨损。
建议采用一体式模具结构,通过数控加工一次性加工成型,以提高模具的精度和稳定性。
3.2 材料选择现有模具的材料为普通合金钢,虽然具有一定强度,但在高温和高压的挤压过程中容易产生变形和磨损。
建议采用高温合金钢作为模具材料,以提高模具的抗变形和耐磨性能。
3.3 散热性能现有模具的散热性能较差,容易导致模具过热,进而影响挤压产品的质量。
该问题可以通过以下方式来解决:- 在模具表面设计散热通道,以增加散热面积和散热速度。
- 使用冷却剂来加速模具散热,减少挤压过程中的热量积聚。
3.4 生产效率现有模具更换不便,需要拆卸螺栓和运动部件,耗时且不利于生产效率的提高。
建议采用快换模具设计,即通过快速连接器和夹持装置,实现模具的快速更换。
铝合金挤压工艺及模具毕业设计
一、绪论1.1 挤压加工方法挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件成型加工的主要方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。
从大尺寸金属铸锭的热挤压开坯、大型管棒型材的热挤压加工至小型精密零件的冷挤压成型,从粉末、颗粒料为原料的复合材料直接固化成型到金属间化合物、超导材料等难加工材料,现代挤压技术得以广泛的应用。
挤压加工的方法主要有正挤压,反挤压,侧向挤压,玻璃润滑挤压,静液挤压,连续挤压。
挤压加工特点是处于强烈的三向压应力状态,这有利于提高金属的塑性变形能力,提高制品的质量,改善制品内部微观组织和性能。
除此以外,挤压加工还具有应用范围广,生产灵活性大,工艺流程简单和设备投资少的特点。
应用挤压加工工艺最多的材料是低熔点的有色合金,如铝及铝合金。
1.2 铝加工行业的分布中国的铝加工企业主要集中于沿海(广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、天津、北京、辽宁)地区,即珠江三角洲(广州一深圳为中心的经济圈)、长江三角洲(上海为中心的经济圈)、环渤海湾地区(京津经济圈)所占比例较大,许多铝加工企业都云集于此三大经济圈。
在珠三角地区,主要集中在佛山地区,其中大沥更是全国,甚至世界地区铝加工业的佼佼者。
1.3铝及铝合金的特点与应用铝及铝合金具有一系列特性,在金属材料的应用中仅次于钢材而居第二位。
目前全世界铝材的消费量在1800万吨以上,其中用于交通运输(包括铁道车辆、汽车、摩托车、自行车、汽艇、快艇、飞机等)的铝材约占27%,用于建筑装修的铝材约23%,用于包装工业的铝材约占20%。
随着中国经济建设的高速发展,人民生活水平的不断提高,中国的建筑行业发展迅速,包括铝型材在内的建筑装饰材料不断增加。
铝型材的应用已经扩展到了国民经济的各个领域和人民生活的各个层面。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为变形铝合金与铸造铝合金两大类。
变形铝合金也叫熟铝合金,根据据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种。
铝型材挤压模具修理的基本方法
铝型材挤压模具修理的基本方法(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除铝型材挤压模具修理的基本方法2010年11月29日星期一 15:37铝型材模具修正的基本目的在于调正金属流速达到基本平均,并使铝型材尺寸达到理想状态,通常采用的基本修正方法有阻流、加快和尺寸修理.(一).阻流降低金属流出模孔速度的修正方法称为阻流,常见的阻流方法有四种:(1)锉阻碍角(2)工作带补焊.(3)堆焊(4)打麻点(1)锉阻碍角在模具工作带的入口处,修成一定的角度称为阻碍角,做阻碍角是一种最常用的修模方法,阻碍角一般控制在3度到12度之间,当阻碍角超过15度时不再起作用.(2)工作带补焊.在模具工作带的出口处.根据需要再焊上一段工作带,其目的是增加这部分工作带的长度.以加大金属流动的阻力.(3)堆焊在模具端面上需要阻碍的模孔周围焊起一道凸台,形如一堵墙,以增加金属的流动阻力.(4)打麻点在模具端面上需要降低金属流部位的模孔周围打上深0.5~1毫米,直径1~3毫米的密集小坑,借以增加金属与模具端面的摩擦阻力.分流模的阻碍方法与平模不同,主要是通过调整分流孔的行式来改变金属分配量,从而改变金属的流量.当增加模芯的入口角度时,金属流速减低,反之,金属的流速增加。
在模具端面上平行于模孔,距离约为5毫米处磨几条沟槽,也可以有效的降低该部分模孔的流速.沟槽的斜度,深度和距离不同,对流速的影响也不同,这种方法虽不常用,但当工作带已经修正过仍不能调整好金属流动时,可以考虑这种阻碍方法.(二)加快使金属流出模孔速度提高的修模方法称之为加快(1)前加快在模具端面上将需要加快部位的工作带用磨头磨掉一部分,以减短工作带长度,从而加快金属流速,这种加快方法称之为前加快,磨削时,其范围应尽可能少大一些,而且要平滑,否则会起相反作用.这种方法会缩短模具寿命.(2)加快角用锉刀在模具工作带出口端打一斜角,缩短了工作带,减少了金属流动时摩擦阻力,以加速金属的流动,这种方法称之为加快角.(3)后加快用模枪从模具出口端伸入到工作带处.通过打磨缩短工作带的长度,从而使金属流动加速,称之为后加快.(4)分流模的加快对分流模某一部位加快时,可以用模枪把模芯后的凸起部分.模掉一部分以增加金属的流量,从而使金属流动加快另外一种方法是通过调整分流孔的面积和位置来改变金属的流量,从而达到调整金属流速的目的.(三)尺寸修理挤压型材的尺寸.壁厚和外形,不符合挤压公差尺寸要求时,应对模孔尺寸进行修理.产品出材尺寸小时需要扩大模孔,反之需要缩小模孔.(1)扩大模孔尺寸扩大模孔尺寸时,用锉刀将需要扩大部位的工作带锉掉一部分,扩大时锉刀一定要与工作带垂直,确保修正后工作带不内斜或外斜。
大型铝合金型材的挤压模具设计、制作及试模与修理
大型铝合金型材的挤压模具设计、制作及试模与修理谭炽东1 曾杰1 邵莲芬2(1-兴顺精密模具有限公司 佛山5280612-广东豪美铝业有限公司 清远518540)内容摘要:本文在介绍了大型铝合金型材的特点之后,着重讨论各种大型材的模具结构、尺寸设计以及模具制造与试模修理等方面的关键问题。
根据生产实践并结合作者本人长期生产经验与研究成果,分析了几种典型复杂铝合金型材模具的设计和试生产情况,有较好的实用价值。
关键词:大型铝合金型材、模具设计、制造与修理、分流孔、导流槽、阻流块随着现代化经济的高速发展,铝合金型材正向着大型化、薄壁扁宽化、尺寸高精度化、形状复杂化的方向发展。
由于铝型材本身具备诸多优点,它的应用范围已拓展到航空航天、交通运输、机械制造和电子电力等各个部门。
也由于大型型材可带来巨大的经济和社会效益,各大铝业公司都争先恐后地购进大型挤压机和加大资金投人生产大型铝合金型材。
1 大型铝合金挤压型材的特点界定大型型材一般是根据它的外形尺寸或断面积大小:(1)型材的宽度或外接圆直径大于250mm;(2)型材的断面积大于20cm2;(3)型材交货长度大于10m 。
诸如薄壁扁宽且宽厚比W=L/t>130 的型材,见图1-a ;多孔中空复杂断面型材,见图1-b ; 加强筋高度H>80mm的中空型材,见图1-C ;壁厚差较大、中空带实心的大断面型材,见图1-d ;空心部分位于型材边缘的型材,见图1-e 等。
类似这些典型型材的模具模腔形状和相关尺寸都相当繁杂,挤压时的温度场、速度场和应力应变场难于控制,所以模具的设计、制作和维修都具有一定的难度。
2 典型大型材的模具设计及举例2.1薄壁扁宽型材(图1-a)的模具设计2.1.1图1-a型材的工艺特点①该型材宽厚比较大:W=360/2.4=160;②薄壁t0=2.4mm常规条件下的薄壁扁宽型材,当宽度为360mm时,壁厚t0一般不小于2.8mm。
③该型材材料为6063合金,选用36MN挤压机,在Ø330mm挤压筒上生产,其挤压比λ=83。
该如何修好铝型材挤压模具
该如何修好铝型材挤压模具铝型材挤压模具修正的主要内容包括:调整金属流量安排比例(如:模具分流孔或导流槽的大小调整,电蚀引流槽的深浅调整等)、调整接触摩擦系数、阻碍拦截等方法(如:拦基阻碍等)以及调整模孔工作带的长短等各种方法来转变金属流出模孔的速度,从而使金属匀称地流出模孔,生产出合格的挤压产品。
因此修模人员必需娴熟地把握有关的检查技术,才能正确地分析和推断制品缺陷产生的缘由,从而进行有效的模具修正。
金属供应量的安排比例,主要是由模具设计师和制造来确定的。
当模具制造出来之后,金属的安排比例就基本固定了。
设计人员必需力求合理安排。
假如安排不合理,导致型材各部分流速不匀称,给修模带来肯定困难,严峻时甚至无法修模。
就多数模具而言,虽然金属安排量已经确定,但金属与模具之间的摩擦阻力是可以转变的,从而达到调整金属流速的目的。
金属与模具之间的摩擦力由三个部分组成:金属与模面的接触摩擦力、模孔工作带之间的接触摩擦力、金属与金属之间相对运动的摩擦力。
改善金属与模面的摩擦条件,能够起到调整金属流淌速度的作用。
转变金属的安排量、摩擦条件、工作带的长度和挤压速度均可调整金属流出模孔的速度。
模具修正主要侧重调整金属安排比例,接触摩擦条件及模孔工作带长度等各种行之有效的方法来转变金属的流淌特性,使金属匀称地流出模孔,生产出合格的型材制品。
为克服金属流淌不均而产生的缺陷,必需讨论如何使型材断面上各部分的金属流出速度全都,这是模具设计应遵循的原则,也是修模人员所遵循的基本原则。
虽然影响金属流出模孔速度的因素许多,但可归纳为两个基本因素:a.供应型材断面各部分的金属安排流量是否合适。
即型材各部分断面积之比与相应供应部分的金属流量之比是否相等;b.金属流淌时,所受摩擦阻力的大小,当供应型材某一部分的金属量越多,摩擦阻力越小时,型材这一部分模孔的流出速度就越快,反之就越慢。
如何修好铝型材挤压模具,总结来讲就是:正确的分析和推断、合理调整金属的流速。
铝合金型材挤压模具设计和维修
NG ─ 轻易造成流量集中到 料厚旳底部迅速出料;細薄 旳葉片供料不足無法出料, 最後因不能同時擠出而導致 塞模。嚴重時鋼料扭曲變形 或斷裂。
OK ─ 底部及中間減少供料, 兩端加大供料空間,能够調整 流量往兩邊分佈,以取得整體 均勻擠出旳效果。
設計者可控制旳原因-3
3) 擺放位置 模具擠壓旳受力會由中心往外遞減,所以設計一開始就要 考量擺放位置,使得供料流往細薄處,以取得 ─ 控制尺寸及形狀。模面(Die)為實際承受擠壓力 及培林所在,在整套模中應選用最佳旳鋼料。
取段原則有下列主要5點: 1) 由培林最短處開始設計,一般在最薄料旳端點處
最小厚度(0.5mm) ≦ 培林 ≦ 最大厚度*3 (25mm↓) 2) 由外向中心設計
最外圍因壓力最小一般進料不足,所以要先考慮外圍旳取段 3) 配合模罩旳流量控制
60% 80% 100%
NG ─ 料厚處太近中心 OK ─ 料薄處先受力 造成立即擠出;料薄處 供料,易取得與料厚 供料不足易導致塞模。 處同時出料旳均衡。
設計者可控制旳原因-4
4) 朝向方位 料型旳朝向主要在考量擠出成形後,是否會磨損客戶需要旳 主要面而作轉向調整。
4-1) 底平面一般是接觸熱源旳 主要面,改為葉片朝下, 可预防底面磨損∕碰傷。
焊补螺孔
修模技巧11—返修加工2
局部放大
放电加工后
修模技巧12—存料室打光面
处理多孔料长短(5:4以内),或开脚问题
影響擠型模旳原因
模具設計者当然要分配好流量控制,但應進一步了解各項 影響模具性能表現旳原因,以達到設計與實際擠出相符合 旳理想。
影響擠型模性能表現旳原因,可分下列4大項來說明:
❖ 設計者可控制旳原因
修模─試模後依據料頭旳快慢/偏轉程度,進行修改 模罩/培林作最佳化細部微調,影響度30%。
铝型材挤压模具设计书
铝型材挤压模具设计书一、引言挤压是通过将金属加热至可塑性状态,然后通过挤压机将其强制挤压出所需的形状和尺寸的一种金属加工方法。
在铝型材生产中,挤压模具的设计起着至关重要的作用。
本文将全面、详细地探讨铝型材挤压模具的设计要点和注意事项。
二、挤压模具的基本要求与分类挤压模具的设计应满足以下基本要求:2.1 精度要求铝型材挤压所需的精度主要包括形状尺寸精度、表面粗糙度和机械性能等。
挤压模具应保证产品在形状和尺寸上的精确性,并控制好表面粗糙度,以满足客户的要求。
2.2 耐磨性和耐用性要求由于挤压过程中的高温和高压,挤压模具要具有良好的耐磨性和耐用性。
合理选择使用耐磨材料和表面处理技术,能够延长模具的使用寿命,降低生产成本。
2.3 维修性和易操作性要求挤压模具在使用过程中难免会出现损坏或故障,因此维修性和易操作性对于提高生产效率至关重要。
模具的结构设计应合理,并配备合适的维修工具,以方便模具的维护和维修。
挤压模具一般可分为直缝模和环形模两大类。
直缝模适用于挤压较窄平面形状的铝型材,而环形模适用于挤压管状和异型铝材。
三、挤压模具的设计流程挤压模具的设计流程通常分为以下几个步骤:3.1 铝型材挤压工艺分析在开始设计挤压模具之前,需要进行铝型材挤压工艺的分析。
包括材料的选择、预热温度的确定、挤压压力和速度的设定等。
3.2 模具结构设计模具结构设计是挤压模具设计的关键。
需要考虑挤压过程中的应力分布、热传导和冷却等因素,并确定模具的主要结构尺寸。
3.3 模具材料选择挤压模具的材料应具有良好的耐热性、耐磨性和冲击韧性。
常用的模具材料包括高速工具钢、合金工具钢和硬质合金等。
3.4 模具加热与冷却设计为了保证挤压过程的顺利进行,模具需要进行加热和冷却。
合理的加热和冷却设计能够提高铝型材的形状精度和表面质量。
四、挤压模具的制造和调试挤压模具的制造和调试过程中需要注意以下事项:4.1 制造工艺的选择根据不同模具的要求,选择合适的制造工艺,包括数控加工、热处理和表面处理等。
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高温使用的稳定性。模具热处理是高温淬火“+”多次回火的过程。大型材模子
的热处理硬度应稍低于中、小型模子的硬度(>.450mm的模子硬度达到HRC46.
5B~
50即可),对大型材模具来说,淬火的高温温度保温时间不可太长(一般按0.5~
模子上机试生产,型材成形较好,由于两个桥的作用,模孔未出现大的弹性
变形量,挤压出的制品也无大的波浪、弯曲、扭拧等缺陷,只有轻微的平面间隙。
经辊压矫形后平面间隙即合乎技术标准。
2.2 多孔复杂断面空心型材的模子设计(见图 1-b )
2.2.1 图1-b 型材的特点
① 本例型材有大小不等、形状各异的9 个孔;
压性较以拓3 合金差些,它们的挤压比(λ)仅取 6063合金的60%左右,因此
模孔工作带的长度(h)相对要取短些;分流模的分流比(K)相对要取大些;
带分
(2)大型模子的制造成本较高,模块钢在粗车后需经超声波探伤检测,只有
未发现夹杂、裂纹、疏松、气孔等缺陷后再继续加工;
(3)为了降低挤压力、扩大分流比、提高焊合质量,分流孔随金属流动方向
② 型材为 6061合金,该合金的可挤压性是 6063合金的60 %左右,成形
难度较大。
2.3.2 图1-c 型材模子设计方案,见图4。
2.3.3 图2-c 模子设计特点
① 分流孔的布置。由于本例型材基本以X 、Y 轴成对称形,所以分流孔的
布置也以X、Y 轴为对称形;由于该型材属外形尺寸较大的扁宽形状(宽=308mm、
诸如薄壁扁宽且宽厚比W=L/t.
2B1B>130 的型材,见图1-a ;多孔中空复杂断面型材,
见图 1-b ; 加强筋高度H>80mm的中空型材,见图1-C ;壁厚差较大、中空带实
心的大断面型材,见图1-d ;空心部分位于型材边缘的型材,见图1-e 等。类
似这些典型型材的模具模腔形状和相关尺寸都相当繁杂,挤压时的温度场、速度
② 第二次试模用 6061合金发现中间3 条加强筋尺寸偏小,而且加强筋出
现撕裂现象,分析原因后将中心部位分流孔的第二阶层由原来的深 50mm改为深
70mm;模芯的导流孔由原来的高 10×10 mm改为20×l6 mm,使金属填充充足;
导流孔两端头的导流槽加宽、过度区打磨圆滑,使金属很顺利的流人导流孔。
③ 为使焊合室内流动金属有足够大的静水压力,焊合室的深度h 焊取
33mm,并加工成梯形,进一步增强其焊合质量。
④ 模孔尺寸的确定:由于该型材属外形尺寸较大的扁宽形状,宽向收缩较
大,因此其宽向收缩系数取值要大于1 % ,高向收缩系数值取1 %。
2.3.4 上机试模使用效果
① 第一次试模是使用 6063合金挤压,出料很好。
面的导流槽组成的上下焊合室内重新焊合。特点是金属得到合理分配、可均衡金
属流动的不均匀性,由于两个桥的存在,模子强度较好、同时也达到宽展的目的。
采用分流焊合挤压法生产扁宽型材,模孔处金属流动的均匀性比导流板平模挤压
法为好。
② 分流宽展模的各要素设计。为改善金属焊合质量,分流孔的大小及分布、
一些国内老企业和国外的模具制造业很注重这道工序,从事这项工作的工人
技师大都有几年的钳工“功力”和一定程度的制模理论知识,他们每拿到一套模
子后都当作一件艺术品进行雕琢,经他们的手抛制出的模子工作带平整、光洁、
平行度和垂直度水平很高,看上去模子很完美,只要模子设计方案不错,一般一
次上机合格率都较高。相对于那些“多做快装”的粗糙品来说,节约了大量的试
0.7 分/mm计算),时间长了容易产生过热,晶粒粗大,降低模子强度。回火保
温时间需适当加长(一般按2 分/mm) ,可使组织充分稳定并提高其韧性,成品
模具应增加一道去应力回火工序,消除电加工、机加工产生的应力。
② 大型模具在热处理前需经手工打磨由机加工产生的棱角,使各过渡部位
圆滑些,避免高温淬火时产生应力集中开裂。
一般不小于2.8mm。
③该型材材料为 6063合金,选用 36MN挤压机,在 .330mm挤压筒上生产,
其挤压比λ=83。
2.1.2 画 1-a型材的模具设计方案,见图2。
2.1.3 本例模子设计方案的特点
① 本例型材采用分流焊合挤压法生产。在型材模子的前面加一个分流宽展
模(3孔两桥),将金属分成3 股金属流,然后在分流宽展模的桥下与型材模前
践并结合作者本人长期生产经验与研究成果,分析了几种典型复杂铝合金型材模
具的设计和试生产情况,有较好的实用价值。
关键词:大型铝合金型材、模具设计、制造与修理、分流孔、导流槽、阻流
块
随着现代化经济的高速发展,铝合金型材正向着大型化、薄壁扁宽化、尺寸
高精度化、形状复杂化的方向发展。由于铝型材本身具备诸多优点,它的应用范
术本是一项集体作业,特别是对一个外形形状较复杂的中空型材的生产,单凭好
的模子还不够,还特别需要合理的挤压工艺和有经验的操作技工配合,本例型材
的合金状态为6005AT6,制品流出模孔后需经喷水雾冷却固溶,由于型材多孔且
壁厚不等,冷却速度出现不同步,容易出现变形。由于挤压技工根据制品的出料
情况及时调节水阀和风阀的压力,使制品冷却速度均衡,减小制品各部位的冷却
分流比 K与的取值、焊合室的深度 h、宽展角β,都应与一般分流模的设计相
分焊
同。不同之处是分流桥设计窄而短(宽23mm,高 50 mm) ,这可大大降低挤压力。
③ 模孔壁厚尺寸t=2.4+0.2=2.6mm(即名义尺寸+上偏差),模孔制作精
度为0~0.05mm。
2.1.4 上机试模使用效果
② 修理大型材模子的顺序:应该先修平工作带,在修平工作带无效果的情
况下再对分流孔加阻或减阻,尽量不要在焊合室内烧焊,因为烧焊会降低模孔周
围工作区的硬度,且焊疤也会对流动金属造成应力,制品表面产生变形条纹。
③试模合格后的模子要及时进行表面强化处理(氮化后的表面硬度达到
HV900-1100 之间),提高其表面的光洁度和抗磨能力。值得注意的是两次氮化
可做成内斜2°~4°,外锥度3°~6°,这样可降低挤压力10%左右;
(4)设计一分流模时,在保证金属供流充足的情况下,尽量设计桥墩,来减
短桥的跨度;在保证模子强度的条件下,尽量使模子减薄,降低挤压力。
(5)铝型材挤压模的设计、制作、使用、维修是一个集体作业过程,是一项
②焊合室深度 h选择的主要原则:一是要保证焊缝质量及模孔斜筋厚度的
焊
均匀填充;二是要保证芯头的强度和稳定性,所以,焊合室深度要选择合适。因
为本例型材外接圆较大(φ436mm) ,需在80MN 挤压机上采用φ500mm挤压筒、
φ900mm的模子生产,所以焊合室深度选择 h=400mm。
模费、修模费和时间。
4 模子的修理与氮化
① 对于较大型材的模子来讲,影响制品成型的因素绝大部分是由金属的供
流情况决定的。修模技工一般从调节金属的供流着手,如分流孔大小、焊合室的
级数和焊合室的形状。其修模手段是电火花机和铣床,然后辅以钳工修整。加阻、
减阻工作带一般只对中、小型模子和型材局部的不成型起作用。
速度差,避免了制品弯曲、波浪等缺陷的产生。
2.3 多孔、高加强筋型材的模子设计(图 1-C )
2.3.1 图1-C 型材的特点
① 本例型材属扁形、中孔较大的空心型材,长308mm,高 88 mm,内有3 条
高80 mm,厚 3.5 mm的加强筋,制品筋条的中心部位会产生尺寸偏小现象;
场和应力应变场难于控制,所以模具的设计、制作和维修都具有一定的难度。
典型大型材的模具设计及举例
2.1薄壁扁宽型材(图1-a)的模具设计
2.1.1图 1-a型材的工艺特点
①该型材宽厚比较大:W=360/2.4=160;
②薄壁 t0=2.4mm常规条件下的薄壁扁宽型材,当宽度为 360mm时,壁厚 t0
之间需定量生产,如出材过多,会把模子定径带的氮化层拉掉或拉成沟槽,影响
制品表面质量;如出材过少连续氮化,会产生过氮化(定径带产生脱皮),所以
要求模子管理员要掌握模子的使用全过程和把握模子的氮化适度。
5 小结
(l)对于6061、6082 、6351 、6005A 等合金型材的挤压,因它们的可挤
表面硬度值、高的尺寸精度、高的强度和低的表面粗糙度。
模具的制作主要由机械加工、电加工成型;经热处理提高模子整个基体的硬
度;再经过钳工研磨、抛光后组装完成。一套模具要经过十几道工序,多个优秀
技工的精雕细啄才能做成。以下,阐明一下模具加工的要点。
3.1 模具的热处理工序
① 好的模具钢是决定模子使用寿命的主要因素,而热处理将是模具制作中
围已拓展到航空航天、交通运输、机械制造和电子电力等各个部门。也由于大型
型材可带来巨大的经济和社会效益,各大铝业公司都争先恐后地购进大型挤压机
和加大资金投人生产大型铝合金型材。
大型铝合金挤压型材的特点
界定大型型材一般是根据它的外形尺寸或断面积大小:(1)型材的宽度或外
接圆直径大于250mm;(2)型材的断面积大于 20cm2;(3)型材交货长度大于10m 。
焊
③焊合室的断面形状:下模焊合室内沿各桥墩划线加工成梯形,形成二级焊
合室,以增加金属的焊合强度。
2.2.4 上机试模使用效果
① 本型材模具是从国外购进,由于模具的材料选择及设计、制作都很到位,