铝型材挤压模具的优化设计 资料分享

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铝型材挤压模具的优化设计 资料分享
摘要：铝型材的挤压缺陷很大一部分都直接或间接的与挤压模的设计和结构有关。简要介绍(1)部分大断面空心型；(2)双模孔易偏壁空心型材；(3)小开口、悬臂面积大的平面型材；(4)壁薄而长度比比较大的平面型材等挤压模的优化设计。
关键词：铝型材；挤压模；设计；矮墙式阻流带；尺寸余量；悬臂桥；桥式供料板
2 }$ Z9 X% @+ @0 V4 N4 q( B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。
* h& j% {# j! _2 T/ T. D- M1、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。
% \* K6 j8 }* i; G- Q0 R3 W5 B由于在生产过程中，型材大面起波、平面间隙超差等缺陷-般是因为大面分流孔接近中心，金属流速快而引起的，因此在焊合室中大面模孔前置一适当长度的凸筋，这样，当金属流向模孔时，凸筋象一道矮墙对金属的流动起到阻碍作用，若阻碍作用太过，也便于修模。
同时，相应地对某些焊缝的质量也起到了优化作用。
+ r2 b* Z2 B8 B9 {. A. I  @* ]对于一些矩形腔，长宽比比较大的方管型材，焊合线常明显的出现在大面装饰面上。现可将对称式桥改为偏桥式，焊缝是由于金属流动通过分流孔在分流桥下进入摸孔前没有得到充分焊合而形成的。获得高强优质焊缝当然是我们理想所在。但是如果在生产过程中，焊缝不可避免的出现在型材大面或装饰面上，那不妨使其尽量远离大面或装饰面。在如(图1-2)形式分流孔情况下，使模桥中线向外偏移，(a：b＝2：1、a1＝a2)。通常，由于大面分流孔中的金属流动速度快，当分流桥的形式设计为偏桥式时，这样，增加了大面分流孔中的料流向两侧填充的空间，且随着分流桥中心线的向外偏移，则料流焊台位置也随之外移。因此，这样即调整了大面金属流速，又使焊缝远离中心大面。
2、双模孔易偏壁空心型材模具的优化
6 z8 ]# L* }4 [: b/ A/ e! q通常情况下，无论两模孔是上下排放，还是左右排放，都会由于靠近中心一侧的金属流速快，供料充足而使上模模芯向外发生弹性变形造成型材远离中心一则壁薄的偏壁缺陷。因此在模具设计过程中，在型材断面尺寸放量时，将通常产生偏壁的断面尺寸预先留出偏移余量。如果两模孔共用中心分流孔，为了两模孔的供料保证相对稳定，在料仓中两孔中间位置可以加一隔板式分流筋，也有利于修模。
4 C' g- l$ D( s! `5 w9 X* p3、小开口、悬壁面积大的平面型材模具的优化
8 w% V' d5 Z0 \: f此种型材在通常全面直给料的平面模设计情况下，很容易出现悬臂弹性变形大，以至于发生断裂、掉块等情形。此种情况下，可以将其设计成吊芯模，只是修模不很容易。有些型材开口非常小，几乎闭合，此种可采用组合模式，但开口处需要配合紧密。
4 W; k6 O. K( o2 t) L4 H) m# B1 H9 u一般的开口小，恳臂面积大的平面型材可将直给供料板设计为桥式供料板或悬壁桥式供料板、将受力的悬壁面置于桥下，这样可以对型材悬臂进行保护，当金属料流填充模孔时，来自供料板的金属流通过桥式供料板的桥对悬臂的遮挡不用直接作用其上，即减轻了模具悬臂所承受的正压力，从而改善悬臂的受力状态。延长了模具的使用寿命。
4、长厚比比较大的长断面平面型材模具的优化设计
$ W" b* }. ^+ x; C7 o  q因型材长厚比比较大，壁厚有时比较薄，靠近中心的金属流速比较快，仅仅用工作带的长短来调整模孔各处的料流速度是有限的，所以易产生变形缺陷。现采用(图4-2)所示的桥式供料饭，这样可以有效的调整中间的金属流速，从而使模孔各处料流速度均衡，能够收到良好效果。
5、结论
" q1 i. N% Y3 ]% o. D2 c实践证明，以上几种铝型挤压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。
对于铝型材产品挤压模具设计，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。

挤压模具设计

铝挤压分流模的工作原理是采用实心铝锭，在铝压机挤压力作用下，铝合金被分流孔分成几股金属流，汇集在焊合室，在高温、高压条件下重新焊合，最后通过模芯和模孔间的间隙流出，而形成要求的铝合金型材产品。分流模一般由上模、下模、定位销、连接螺钉4部分组成。上模有分流孔、分流桥和模芯，如图所示。分流孔是金属通往型孔的通道，分流桥是支撑模芯的支架，而模芯用来形成铝型材内腔的形状和尺寸。在下模上有焊合室、模孔型腔、工作带和空刀，如图所示。焊合室把分流孔流出来的金属汇集在一起重新焊合起来形成以模芯为中心的整休料，由于金属不断聚集，静压力不断增大,直至金属流出模孔。模孔型腔的工作带部分是确定铝合金型材的外部尺寸和形状以及调节金属的流速,而空刀部分是为了减少摩擦，使制品得以顺利通过，保证铝型材制品表面质量;定位销用来进行上下模的装配定位，而连接螺钉则是把上下模联结在一起。