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浅谈多孔挤压模具生产要素

浅谈多孔挤压模具生产要素

2017/06/12 10:11:33 来源:中国铝业网   作者:小吕 点击数: 1963

中国铝业网】铝挤压多孔模是提高生产效率的有效方法,最能影响多孔模生产的环节包括模具设计、模具制作、挤压生产和模具维修,本文简短介绍各环节的注意事项和生产经验。

1  模具设计

1.1 模具型腔缩水给定:

先按单孔缩水原则给出整体缩水(不同合金缩水率不同,如6063材质缩水率为1%),再按模孔摆放位置给出抵消模具弹变的预变形量,如图;

浅谈多孔挤压模具生产要素

 

浅谈多孔挤压模具生产要素

1.2 模具结构设计

1.2.1型腔放置

双孔型腔一般放置方法有:左右出料(对称或同向)和上下出料(对称或同向)。

三孔型腔一般放置方法有:三孔平放出料、品字形出料、倒品字形出料。

其它多孔型腔摆放基本按双孔和三孔原理放置。

对称出料:入料和出料完全一致,模具设计上长短不需考虑,挤压后锯为便于表面处理操作方便,需使用多个不同的料框存放素材,影响后锯人员工作效率。

同向出料:各孔出料方向一致,不需要在后锯进行特别区分,后锯人员操作比较简单,但对设计流速要求高,各孔出料长短较难控制。

1.2.2分流孔设计

现有多孔模最常用多孔单独供料和多孔整体供料两种结构。如图:

浅谈多孔挤压模具生产要素

多孔单独供料结构(图3):挤压时先把整棒分成两支一模一样的仿形棒,再进入分流孔。优点:各孔出料长短差异小,模具防弹变能力强。缺点:经济性较低。相对其它结构需要更大的模具规格,同规格铝棒直径生产型材外截圆小。

多孔整体供料结构(图4):挤压时铝流直接进入各分流孔,通过单独的焊合室达到各型孔的供料平衡。优点:经济性高,模具设计时布孔方便。缺点:各孔出料长短差异大,需要更高的加工精度;模具防弹变能力较弱。

1.2.3桥厚设计

桥厚(图6)与桥跨(5)成正比。桥跨越长,桥厚越厚,模具需更好的强度保证,模具规格随之增大,挤压力也会增加,因此只需保证足够铝流焊合,桥跨越短越好。

浅谈多孔挤压模具生产要素

1.3 工作带给定

个人认为型材流出快慢主要靠分流孔的配比,工作带只作为辅助成形,但是“U”字型料的开口,“T”字形部位色差和大平面表面质量与工作带给定有较大关系。工作带比例一般在壁厚的1.2——3.5倍。

1.4 材料选择

多孔模较单孔模前者在挤压过程中弹变更大,为模具的稳定及使用寿命提供好的基础,需要选用韧性较好的钢材。

2  制作加工

2.1 加工要点

大部分使用CNC加工,除慢走线割型腔、外圆,电火花加工下模工作带及清角。上模工作带需做出高低点;加工下模工作带时各孔需同时放电加工。模具配全止口采用间隙配合,配合间隙一般在0.02mm——0.06mm之间。

2.2 热处理要点

硬度保持在48——50HRC之间,模具上任意位置硬度相差在2HRC之间。注意硬度检测时取点位置,避免影响模具强度和贴合支撑。

3  挤压工艺

3.1 挤压工艺参数

多孔模最容易出现出料长短不均,为不影响修模判断,挤压工艺必须按标准执行。模具各位置点温度差异在5℃以内。通过调整挤速和铝棒温度来达到出口温度持续一致,6063材质挤压出口型材温度控制在520℃——530℃。挤压速度(挤压机主缸前进速度)应按阶段调整,订单完成前最后两支棒进行提速,记录提速后情况,找寻最大挤压速度,我司目标型材流出速度为30m/min。

我司挤压参数如表

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3.2 分料装置使用

为防止在挤压过程中各孔挤出的型材出现相互刮擦现象,需要在接料台安装多组分料装置,给每支挤出的型材创造一个单独的运动区间,避免相互接触,减少因擦划伤造成的报废。如图7

浅谈多孔挤压模具生产要素

3.3 冷却风速调整:

型材在接料台流出时常会出现刀弯现象,造成各孔型材分料后再重叠在一起,同时矫直拉伸率会变大才能削除刀弯现象,造成型材擦划伤、矫直过度表面桔皮和尺寸达不到要求。为达到同时冷却,可在接料台加装气管或出口使用氮气冷却方式。

4  模具维修

多孔模最大问题在于各孔出料长短和壁厚不均,模具维修第一步要仔细检查模具,确认各模孔完全符合图纸要求,再做修模方案,模具维修理念为以快修慢、先修长短再修形状。

5  结束语

影响多孔模出料原因有设计因素、模具加工、挤压设备精度、工艺和操作等原因,其中模具加工、挤压设备精度、工艺和操作都可以直接管控,确保符合标准,只有这样才能真实反映模具设计问题以及后续的稳定生产。根据几年的生产跟踪,多孔模生产较单孔模效率提升50%以上,特别是单次订单量大的型材,多孔挤压效率远远超出单孔挤压效率,因此多孔模生产对生产效率提升有较大优势。

每家公司都有自己的主打产品,但也有很多产品单次订单量不多,如单次订单量少,用双孔模挤压棒数过少会造成生产成本过高,未来可能实现一模多型的模具,特别是现有穿条隔热料,两个穿条子件一般都会同时接到订单,若能实现一模多型,可以减少生产中的很多流转环节。

因此多孔模的开发仍有很大的发展空间,也有很多技术提升空间,需要同行业相互沟通,共同努力,推动铝行业发展。

来源:Lw2016论坛文集

作者:肖文辉,颜廷柱

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