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几种铝型材挤出模具的优化设计

编辑:无锡军芳精密模具科技有限公司时间:2018-09-30

       前言:铝型材生产的质量和效率与挤压模的设计和结构密切相关,笔者根据几年来的工作实践和生产经验,简要介绍几种在实际生产中经常出现问题的铝材挤压模的优化设计实践,与同行们共讨论。
       1、部分大断面空心型材模具的优化
       断面空心比较大的空心型材在常规设计情况下,常出现大面起波,平面间隙超差,明显焊缝等缺陷,出现这些问题,通常是缘于模具设计结构的不合理性。为此,笔者在模具设计上:上模采用偏桥,下模在料仓内加凸筋的设计方案。
       铝型材生产的质量和效率与挤压模具的设计和结构密切相关。根据近几年的工作实践和生产经验,作者简要介绍了铝挤压模具在实际生产中经常出现问题的几种优化设计实践,并与同事们进行了讨论。
       2、一些大截面空心型材模具的优化
       在传统的大截面空心型材设计中,经常存在表面波大、平面间隙过大和焊缝明显等缺陷。这些问题通常是由于模具设计结构不合理造成的。因此,在模具设计中,上模采用部分桥的设计方案,下模在筒仓中增加肋。
       在生产过程中,由于大型材分流孔靠近中心,金属速度快,造成了大型材表面波浪起伏和平面间隙过小的缺陷。因此,适当长度的凸肋被放置在焊接腔室中的大轮廓模孔中,使得当金属流向模孔时,凸肋充当下壁以阻止金属流动。如果堵塞效果太高,修理模具也很方便。
       同时,一些焊缝的质量也得到了相应的优化。
       对于一些矩形空腔,大长宽比的方管段的焊接线经常清晰地出现在大的装饰面上。对称桥现在可以变成部分桥型,焊缝形成是因为流经分流孔的金属在进入分流桥下方的接触孔之前没有完全焊接。获得高强度和高质量的焊缝当然是我们的理想。然而,如果在生产过程中焊缝不可避免地出现在型材的主表面或装饰表面上,则最好尽可能远离主表面或装饰表面。在(图1 - 2 )形式分流孔的情况下,管芯桥的中心线向外偏移( a : b = 2 : 1,a1 = a2 )。通常,由于大面分流孔中的金属流速很高,当分流桥被设计为部分桥型时,大面分流孔中的材料流量会增加到两侧填充的空间,并且材料流量焊接站的位置会随着分流桥中心线的向外偏移而移动。因此,这不仅可以调整大表面金属的速度,还可以使焊缝远离中央大表面。
       3、易偏斜双模孔空心型材模具优化
      通常,无论两个模孔是上下排出还是左右排出,上模芯的弹性变形都会导致壁偏差缺陷,即由于金属在中心附近的快速流动和充足的供应,轮廓远离中心。因此,在模具设计过程中,当轮廓的截面尺寸增加时,通常会产生偏置壁的截面尺寸会被预先留出。如果两个模孔共用一个中心分流孔,为了确保两个模孔的进料相对稳定,可以在筒仓中的两个孔的中间增加一个分隔式分流肋,这也有利于模具维修。
       4、小开口大挂壁面积平面型材模具的优化
       这种型材在全尺寸直接送料的平面模具设计条件下,容易产生大的悬臂弹性变形,如断块和掉块。在这种情况下,它可以设计成一个悬芯模具,但是不容易修复模具。一些型材开口非常小,几乎是封闭的。这可以组合,但是开口需要紧密匹配。
      具有小开口和大面积衷心臂的普通平面型材可以将直接进料板设计成桥进料板或悬壁桥进料板,并将受力的悬壁表面置于桥下,从而可以保护型材悬臂。当金属流填充模具孔时,来自供给板的金属流过桥供给板的桥不直接作用在悬臂上,即减小模具悬臂承受的正压,从而改善悬臂的应力状态。延长了模具的使用寿命。
       5、大长厚比长截面平面型材模具的优化设计
       因为型材的长厚比更大,壁厚有时更薄,并且靠近中心的金属流速更快,所以仅通过工作带的长度来调节模孔周围的材料流速受到限制。
       6、结论
    实践证明,以上几种铝型挤出模具设计的优化在实际生产中都是行之有效的。挤出的铝合金型材较之过去相比,成形好、尺寸精度、易保证、表面质量也得到了良好的改善。从而,大大提高了型材挤压的生产效率和降低了产品生产成本。
    对于铝型材产品挤出模具设计,随着社会各行业的飞速发展,型材断面形状随之复杂化、多样化,按常规常见形式设计,存在许多不足。所以,要得到优质型材,就得在生产、生活中不断地学习、积累,不断地改造和创新。