В последние годы, благодаря крупномасштабным инвестициям в инфраструктуру и быстрому развитию индустриализации в Китае, производство и потребление всей отрасли алюминиевых профилей быстро растут, и Китай стал крупнейшей в мире производственной базой алюминиевых профилей и потребительским рынком. .После почти 10 лет быстрого роста китайская индустрия алюминиевых профилей вступила в новую стадию развития и продемонстрировала множество новых тенденций развития.
Более того, с быстрым развитием строительной, транспортной, автомобильной, солнечной и светодиодной промышленности требования к высокой точности и производительности экструзионных изделий из алюминиевого сплава растут день ото дня, а форма сечения профиля усложняется и разнообразится. Есть много недостатков в конструкции обычных и распространенных форм. Поэтому, чтобы получить высококачественные профили, мы должны постоянно учиться и накапливать в производстве и жизни, а также постоянно преобразовывать и вводить новшества.
Дизайн пресс-формы является важным звеном.Следовательно, необходимо систематически анализировать конструкцию пресс-формы экструдированного профиля и решать проблемы шаг за шагом с помощью производственной практики.
6 ключевых моментов конструкции пресс-формы из алюминиевого профиля
1. Анализ размеров алюминиевых прессованных деталей
Размер и отклонение экструдированных деталей определяются матрицей, экструзионным оборудованием и другими соответствующими технологическими факторами. Среди них большое влияние оказывает изменение размера пресс-формы, и причинами, влияющими на изменение размера пресс-формы, являются: упругая деформация формы, повышение температуры формы, материал формы и точность изготовления формы и износ формы.
(1) выбор тоннажа алюминиевого экструдера
Коэффициент экструзии представляет собой численное представление сложности пресс-формы для достижения экструзии.Вообще говоря, применяется коэффициент экструзии между 10-150. Коэффициент экструзии ниже 10, механические свойства продукта низкие; наоборот, коэффициент экструзии слишком высок, продукт склонен к шероховатости поверхности или углу. отклонение и другие дефекты. Для сплошных профилей часто рекомендуется коэффициент экструзии около 30, для полых профилей около 45.
(2) Определение внешних размеров
Внешние размеры экструзионной головки относятся к диаметру и толщине матрицы. Размеры пресс-формы определяются размером, весом и прочностью профиля.
2. Разумный расчет размера экструзионной головки
При расчете размера отверстия матрицы основное внимание уделяется экструзии химического состава алюминиевого сплава, форме изделия, номинальному размеру и допуску, температуре экструзии и материалу пресс-формы, а также сжатому под воздействием температуры сплаву, коэффициенту линейного расширения продукта на основе характеристики геометрии поперечного сечения и ее изменения при растяжении, такие факторы, как величина давления выдавливания и упругая деформация матрицы.
Для профилей с большим перепадом толщины стенки тонкостенные детали и участки с острыми кромками, которые трудно формировать, должны быть соответствующим образом увеличены в размерах.
Для штамповочных отверстий плоских и тонкостенных профилей и стеновых профилей с большим отношением ширины к толщине размер трамваев может быть рассчитан в соответствии с общими профилями, а размер толщины стенки, в дополнение к факторам, перечисленным в Формула также должна учитывать упругую деформацию, пластическую деформацию, общий изгиб, расстояние от центра экструзионного цилиндра и другие факторы. Кроме того, скорость экструзии, тяговое устройство и т. д. также оказывают определенное влияние на размер отверстия матрицы. .
3. Разумная регулировка скорости потока металла
Так называемая разумная регулировка заключается в том, чтобы каждая частица на поперечном сечении продукта вытекала из отверстия матрицы с одинаковой скоростью в идеальном состоянии.
Насколько это возможно, используя пористое симметричное расположение, в зависимости от формы профиля, разницы в толщине стенки каждой части, а также разницы в окружности и расстоянии от центра экструзионного цилиндра, конструкции ленты различной длины. .В общем, чем тоньше толщина стенки секции, чем больше окружность, чем сложнее форма, чем дальше от центра экструзионного цилиндра, тем короче должна быть калибровочная лента.
Когда размерную ленту по-прежнему трудно контролировать расходом, форма особенно сложна, толщина стенки очень тонкая, далеко от центра детали можно использовать для увеличения угла потока или направляющего конуса для ускорения потока металла. Напротив, для тех частей с более толстыми стенками или очень близко к центру экструзионного цилиндра следует использовать угол препятствия, чтобы дополнить препятствие, чтобы замедлить скорость потока здесь. Кроме того, отверстие баланса процесса, процесс допуск или использование головки передней камеры, направляющей головки, изменение количества, размера, формы и положения разрезного отверстия для регулировки скорости потока металла.
4. Обеспечьте достаточную прочность пресс-формы
Поскольку рабочее состояние матрицы во время экструзии очень плохое, прочность матрицы является очень важной проблемой в конструкции матрицы. В дополнение к разумному расположению отверстий матрицы выбор подходящих материалов матрицы, конструкция разумной матрицы структура и форма, точный расчет давления экструзии и проверка допустимой прочности каждого опасного участка также очень важны.
В настоящее время существует много формул для расчета усилия выдавливания, но модифицированная формула Берлинга по-прежнему имеет инженерное значение. Метод решения верхнего предела давления выдавливания также имеет хорошее прикладное значение, и легче рассчитать давление выдавливания с помощью метода эмпирических коэффициентов. .
Что касается проверки прочности пресс-формы, она должна выполняться в соответствии с типом продукта, конструкцией пресс-формы и т. д. Обычно плоской матрице необходимо проверять только прочность на сдвиг и прочность на изгиб; прочность на сдвиг, изгиб и сжатие шпунтовой и плоской разъемной матрицы. следует проверить, а также следует учитывать прочность на растяжение язычка и иглы.
Одной из фундаментальных проблем при проверке прочности является выбор правильной формулы теории прочности и более точного допустимого напряжения. В последние годы метод конечных элементов можно использовать для анализа силы и проверки прочности особенно сложной матрицы.
5. Ширина рабочего ремня
Рабочую зону разделительного композиционного штампа определить гораздо сложнее, чем у половинного, причем не только по разнице толщины стенки профиля и удаленности от центра, но и по экранированию отверстия штампа разделительной перемычкой. необходимо учитывать. В отверстии штампа под разъемным мостом рабочий ремень должен быть утончен из-за затруднения течения металла.
При определении рабочей зоны первыми выясняют самую тонкую толщину стенки в сортировочном мостовом профиле по сопротивлению потока металла наибольшему местному, минимальная работа в два раза больше толщины стенки, толщина стенки толще или металл легко достигается, работа с должным учетом утолщения, как правило, в соответствии с определенным соотношением пропорций, а также легкого потока пересмотренного.
6. Структура пустого ножа штамповочного отверстия
Полая фреза с отверстием для штампа представляет собой консольную опорную конструкцию на выходе из рабочей ленты с отверстием для штампа. Толщина стенки профиля T ≥ 2,0 мм может использоваться для обработки простой прямой пустой конструкции резца; когда t <2 мм или с консолью, может используйте косой холостой нож.
Два.Общие проблемы при проектировании пресс-форм
1. Роль вторичной сварочной камеры
Экструзионная головка играет важную роль в экструзии алюминиевых профилей, что напрямую влияет на качество экструдированных изделий. Однако в реальном производстве конструкция экструзионной головки больше зависит от опыта проектировщика и качества матрицы. дизайн трудно гарантировать, поэтому необходимо много раз пытаться отремонтировать матрицу.
В связи с недостатками конструкции штампа была предложена оптимальная конструктивная схема установки двух сварочных камер в нижнем штампе, которая компенсировала дефекты неполной подачи при обработке штампа, позволила избежать дефектов раскрытия, закрытия и разности формы перед и после высвобождения материала, вызванного недостаточной подачей, и эффективно решить проблему неравномерного распределения скорости в конструкции. Таким образом, в схеме оптимизации распределение температуры и напряжения по сечению профиля более равномерное, а материал значительно улучшен.
2. Роль вторичной диверсии
В конструкции экструзионной головки вторичное отклонение используется для сплошных профилей с большой разницей в толщине стенок. Пример: первоначальная конструкция пресс-формы состоит из обычной пресс-формы и матрицы.Это не идеально для первого раза.Угол небольшой, а тонкостенная часть ультратонкая и ультрамалая. Ремонт пресс-формы не идеален, даже если тонкостенная часть увеличена, а рабочий ремень опущен.
Для решения проблемы неравномерного распределения скоростей в исходной конструкции формы повторно была принята конструкция направляющей пластины и предложена оптимальная конструктивная схема установки двухуровневой направляющей в форме.
В частности, тонкая стенка направлена прямо, толстостенная часть разнесена на 30 градусов по ширине выхода, а размер отверстия толстостенной части немного увеличен в размере, а угол отверстия матрицы составляет 90 градусов. предварительно закрывается и открывается на 91 градус, а калибровочная рабочая лента также соответствующим образом модифицируется.
Время публикации: 18 марта 2021 г.