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工业铝型材挤压模具设计思路与步骤

2022-03-03 11:37:14

工业铝型材挤压模具设计是介于机械加工与压力加工之间的一种工艺性设计。除了应参考机械设计所需遵循的原则以外,尚需考虑热挤压条件下的各种工艺因素。

(1)由模子设计者确定的因素。工业铝型材挤压机的结构,压型嘴或模架的选择或设计,模子的结构和外形尺寸,模子材料,模孔数和挤压系数,制品的形状、尺寸及允许的公差,模孔的形状、方位和尺寸,模孔的收缩量、变形挠度、定径带与阻碍系统的确定,以及挤压时的应力应变状态等。

(2)由模子制造者确定的因素。模子尺寸和形状的精度,定径带和阻碍系统的加工精度,表面光洁度,热处理硬度,表面渗碳、脱碳及表面硬度变化情况,端面平行度等。

 (3)由挤压生产者确定的因素 。模具的装配及支承情况,铸锭、模具和挤压筒的加热温度,挤压速度,工艺润滑情况,产品品种及批量,合金及铸锭品质,牵引情况,拉矫力及拉伸量,被挤压合金铸锭规格,产品出模口的冷却情况,工模具的对中性,工业铝型材挤压机的控制与调整,导路的设置,输出工作台及矫直机的长度,工业铝型材挤压机的能力和挤压筒的比压,挤压残料长度等。

在设计前,拟订合理的工艺流程和选择好的工艺参数,综合分析影响模具效果的各种因素,是合理设计挤压模具的必要和充分条件。


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二、铝型材模具设计的原则与步骤

在充分考虑了影响设计的各种因素之后,应根据产品的类型、工艺方法、设备与模具结构来设计模腔形状和尺寸,但是,在任何情况下,模腔的设计均应遵守如下的原则与步骤。

(1)确定设计模腔参数。设计正确的挤压型材图,拟订合理的挤压工艺,选择适当的挤压筒尺寸,挤压系数和工业铝型材挤压机的挤压力,决定模孔数。这一步是设计挤压模具的先决条件,可由挤压工艺人员和设计人员根据生产现场的设备条件、工艺规程和大型基本工具的配备情况共同研究决定。

 (2)模孔在铝型材模子平面上的合理布置。所谓合理的布置就是将单个或多个模孔,合理地分布在模子平面上,使之在保证模子强度的前提下获得金属流动均匀性。单孔的棒材、管材和对称良好的型材模,均应将模孔的理论重心置于模子中心上,各部分壁厚相差悬殊和对称性很差的产品,应尽量保证模子平面x轴和l,轴的上下左右的金属量大致相等,但也应考虑金属在挤压筒中流动特点,使薄壁部分或难成形部分尽可能接近中心,多孔模的布置主要应考虑模孔数目、模子强度(孔间距及模孔与模子边缘的距离等),制品的表面品质、金属流动的均匀性等问题。一般来说,多孔模应尽量布置在同心圆周上,尽量增大布置的对称性(相对于挤压筒的X、Y轴),在保证模子强度的条件(孔间距应大于30~50 mm,模孔距模子边缘应大于25~50 mm),模孔间应尽量紧凑和尽量靠近挤压筒中心(离挤压筒边缘大于20~40 mm)。


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