談?wù)勪X型材擠壓模具設(shè)計(jì)的新手藝 新工藝

1.引言

擠壓模具是包管 產(chǎn)物 成形、具有準(zhǔn)確 外形 、尺寸和精度的根基 對象 ；是包管 產(chǎn)物 表里 皮相質(zhì)量最主要 的身分 。模具的設(shè)計(jì)與制造在鋁型材擠壓工業(yè)中據(jù)有 極為 主要 的地位，對鋁型材產(chǎn)物 的產(chǎn)量、質(zhì)量、臨盆 效力 及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等方面都有側(cè)重 要的感化 。

我公司經(jīng)太長 期的起勁 和 與國表里 同業(yè) 的合作交換 ，總結(jié)出了一些模具設(shè)計(jì)的新手藝 和新理念。

2.一模多孔手藝

在我國鋁合金型材擠壓行業(yè)中，各個企業(yè)憑據(jù) 自有的裝備 和臨盆 前提 ，在設(shè)計(jì)制造擠壓模具時都擬定了企業(yè)自用的工藝尺度 。而各個企業(yè)因?yàn)?手藝 能力和偏重 身分 的分歧 ，擬定的模具尺度 常常 差別 很年夜 。例如一些范圍 較小裝備 前提 有限的企業(yè)，為了獲得更年夜 的利潤，在擬定模具尺寸及工藝的尺度 時，盡量 的擴(kuò)年夜 擠壓裝備 的臨盆 能力，用較小的裝備 臨盆 截面較年夜 的型材產(chǎn)物 。而一些實(shí)力較強(qiáng)范圍 較年夜 的企業(yè)，則偏重 于若何 施展 裝備 最好的工作力能，提高臨盆 效力 。

開辟 一模多孔模具手藝 ，可以一次擠壓出多根型材產(chǎn)物 ，提高擠壓臨盆 的效力 ，下降 擠壓進(jìn)程 的擠壓力，同時可以更充實(shí)的使用擠壓裝備 的擠壓能力，削減 單元 產(chǎn)物 的能耗。鋁型材一模多孔模具的運(yùn)用 ，是下降 單元 產(chǎn)物 能耗，提高臨盆 效力 ；增進(jìn) 企業(yè)手藝 和裝備 的進(jìn)級 ，提高產(chǎn)物 的手藝 附加值的有用 路子 。圖1是我公司臨盆 的幾款一模多孔模具的圖片。

圖1 一模多孔模具

在國外不管 是進(jìn)步前輩發(fā)財國度 ，如澳年夜 利亞、荷蘭、德國、新西蘭等；或 成長 中國度 ，如印度尼西亞，越南，尼日利亞等，都普遍 采取 一模多孔的擠壓方式 和手藝 ，而這一方面，在國內(nèi)仍不普遍，具有廣漠的成長 空間。

3.零工作帶法

提高擠壓速度是鋁擠壓企業(yè)普遍尋求 的方針，是下降 本錢 、提高效力 、節(jié)儉能源的主要 手藝 手段，希奇是對 擠壓機(jī)能 差、難度年夜 的工業(yè)鋁型材。

在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時，比擬 常規(guī)的設(shè)計(jì)方式 ，整體下降 模具工作帶的高度，乃至 采取 “零工作帶”的設(shè)計(jì)方式 。“零工作帶”的設(shè)計(jì)采取 多級導(dǎo)流腔對金屬的活動 進(jìn)行節(jié)制 ，而型材各個位置工作帶高度相等，同時采取 2°的外錐角，使工作帶對變形金屬的阻礙感化 到達(dá) 最小，削減 磨擦 ，從而可以或許 年夜 年夜 的提高擠壓速度。圖2是“零工作帶”的模具圖片。

圖2 “零工作帶”模具

4. 球形卸壓法

年夜 型空心截面型材是年夜 型鋁合金型材的此中一年夜 類。對 年夜 型模芯構(gòu)造 的型材擠壓模具的設(shè)計(jì)制造，從擠壓死區(qū)問題的闡發(fā)和研究中可以獲得 優(yōu)秀的開導(dǎo) [1]。

憑據(jù) 擠壓的根基 理論，斟酌 簡單直角平模正擠壓的情形 ，如圖3所示，在擠壓成形時，難以免 的在直角轉(zhuǎn)角位置構(gòu)成 死區(qū)。在死區(qū)內(nèi)，金屬被認(rèn)為是靜止的。在與死區(qū)的接壤 面上，將泛起 猛烈 的剪切變形[2]。死區(qū)的構(gòu)成 是因?yàn)?橫向的模具與縱向的擠壓筒接壤 處的金屬遭到 模面和筒壁上的外磨擦 感化 ，使得金屬沿接觸皮相活動 需要較年夜 的外力。而憑據(jù) 最小阻力定律，金屬將選擇一條較輕易 活動 的路徑活動 ，從而構(gòu)成 了死區(qū)[3]。

圖3 擠壓死區(qū)道理

死區(qū)的存在將年夜 年夜 的增添 金屬活動 的不平均 性，在死區(qū)的鴻溝發(fā)生 猛烈 的剪切變形，增添 擠壓的變形抗力。是以 ，對 擠壓進(jìn)程 中死區(qū)的構(gòu)成 及其影響身分 、減輕和避免方式 等方面很多 學(xué)者都作過具體 的研究。如將90°的平模擠壓構(gòu)造 改成錐角擠壓構(gòu)造 、圓弧線或 流線構(gòu)造 ，下降 擠壓力[4]。

在設(shè)計(jì)年夜 型模芯構(gòu)造 的型材擠壓模具時，參考上面擠壓根基 理論削減 直角模正擠壓死區(qū)面積的方式 ，可以削減 年夜 型模子 構(gòu)造 型材擠壓模具橋位置的面積，從而改善 模具的構(gòu)造 ，提高模具的壽命，如圖4所示。

圖4 球形卸壓模具

5.小結(jié)

擠壓模具是包管 產(chǎn)物 成形、具有準(zhǔn)確 外形 、尺寸和精度的根基 對象 ；是包管 產(chǎn)物 表里 皮相質(zhì)量最主要 的身分 。一模多孔、零工作帶和 球形卸壓法等，是我公司近些年 來接續(xù)起勁 和立異 ，總結(jié)出來的幾點(diǎn)模具設(shè)計(jì)的新手藝 和設(shè)計(jì)理念。

我公司經(jīng)由 和國際上包羅德國、意年夜 利、日本、澳年夜 利亞、荷蘭、新西蘭等多個進(jìn)步前輩國度 和企業(yè)的恒久的合作和交換 ，總結(jié)出了以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)理念：

1）普遍 采取 一模多孔的模具設(shè)計(jì)方式 ，提高擠壓的臨盆 效力 。

2）使用高機(jī)能 的模具鋼材料，鋼材機(jī)能 的提高可使 模具較小的厚度即能知足 強(qiáng)度要求，從而削減 了單元 模具鋼材的使用量，同時也下降 了擠壓的變形阻力，年夜 年夜 提高了模具的壽命，下降 了單元 產(chǎn)物 的模具本錢 。

3）經(jīng)由過程 下降 擠壓力、減輕模具負(fù)載的思緒 進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)。

4）采取 快速擠壓的臨盆 手段。