引言
製造一套優質鋁型材擠(jǐ)壓模具,不僅要有好的(de)加工設備和熟練的擠壓(yā)模具製造工人(rén),另外一個非常重要的(de)因(yīn)素就是要(yào)有好的擠壓模具設計。
模具(jù)設計的重要性
對於比較複雜的擠壓模具,模具設(shè)計的好壞占模具質量的85%,一個優秀的擠(jǐ)壓模具設計是:在滿足客戶要(yào)求的前提下,要做到加工成本低(dī),加工難度小,加工時間短,模具能夠在最短的時間內生產(chǎn)出合格(gé)的製品來。
要(yào)做到(dào)這些,不僅僅要完(wán)全領會客戶要求,還要求模(mó)具設計師對擠(jǐ)壓機,擠(jǐ)壓模具結(jié)構和加工(gōng)工藝以及本廠(chǎng)的(de)加(jiā)工能力等要(yào)有所了解。
設計關(guān)鍵
作為擠壓模具設計師,要想提高擠壓模具設計水平,應深入了解鋁型材擠壓的各個環節,從材料特性到設備性能(néng),從工(gōng)藝參數到質量控製。
八大設計要點詳解(jiě)
1、熟知鋁型材的尺寸及偏差
鋁型材的尺寸(cùn)及偏差是由擠(jǐ)壓模具、擠壓設備和其他有關工(gōng)藝因素決定的。
設計要點
精確掌握鋁型材的尺寸公差要求,是設計合格模具的基礎(chǔ)。
2、選擇正確(què)的鋁擠壓機噸位
選擇擠壓機(jī)噸位主要是根據(jù)擠壓比來確定。
擠壓比過低
如(rú)果(guǒ)擠壓比低於10,鋁型(xíng)材產品機械性能低
擠壓比過高
如果擠壓比過高(gāo),鋁型材產(chǎn)品很容易出現表麵粗糙以及角度偏差等缺陷
實心鋁型材
推薦擠壓比
空心鋁型材
推薦擠壓比
3、確定擠壓(yā)模具外形(xíng)
擠壓模具的外形(xíng)尺寸是指擠壓模具的外圓直徑和厚度。擠壓模具(jù)的外形尺寸由型(xíng)材截麵的大小、重量和強度來確定的。
4、擠壓模具模孔尺寸的確定(dìng)
對於壁厚差很大的(de)鋁型材,難成形的薄壁部分(fèn)及(jí)邊緣尖角區應適當(dāng)加大尺寸;而對於寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔,桁條部分的尺寸(cùn)可按(àn)一般型材設(shè)計。
設計考慮因素
腹板厚度的尺寸,除考慮公式所列的因素外,尚需考慮擠壓模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲,距離擠壓筒中(zhōng)心遠近等(děng)因素。此(cǐ)外,擠(jǐ)壓速度,有無牽引裝置等(děng)對(duì)模孔尺寸也有(yǒu)一定的影響。
5、合理調整(zhěng)鋁金(jīn)屬的流動速度
合理調整鋁金屬流動速度就是要盡量保證鋁型材斷麵上每(měi)一個質點應以相(xiàng)同的速度流出模(mó)孔(kǒng)。
多孔對稱排列
擠壓模具設計時盡量采用多孔對稱排列,根據鋁型材的形狀,各部分壁厚的差異和比周長的(de)不同及距離擠壓筒(tǒng)中心的遠近,來設計(jì)不等長的定徑帶。
流動控製原(yuán)則
鋁型(xíng)材某處的壁厚越薄,周長越大,形狀越複雜,離擠壓(yā)筒中心越遠,則(zé)此處的(de)定徑帶應越短。
流動控製技術
對於鋁型材斷麵形狀特別複雜(zá),壁(bì)厚很薄(báo),離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或導料錐(zhuī)來加速鋁金屬流動。而對於那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很(hěn)近的地方,就應采用阻礙(ài)角進(jìn)行(háng)補充阻(zǔ)礙,以(yǐ)減緩此處(chù)的流速(sù)。
6、擠壓模具強度(dù)校核
由於鋁型材擠壓時模具的工作條件很(hěn)惡劣(liè),所(suǒ)以模具(jù)強度是模具設計中的一個非(fēi)常重要的問題。
擠壓力計(jì)算
目前計算(suàn)擠壓力的公式很多,但經過修正的別爾林(lín)公式仍(réng)有工程價值。擠壓(yā)力(lì)的上限解法,也有較好的適用價值,用(yòng)經驗係數法計算(suàn)擠壓力比較簡便。
強度校核
模具強度的校(xiào)核,應根據產品的類型、模具結構等(děng)分別進行。
平麵模具(jù)
校核剪(jiǎn)切強度和抗彎強度
舌型模和平麵分流模
校核抗剪、抗彎和抗壓強度
複雜模具
可用有限元法分析受力情況
7、合理的工(gōng)作帶尺寸
確定分流組合模的工(gōng)作帶要比確定半模工作帶複雜得多,不僅要(yào)考慮到型材壁(bì)厚(hòu)差,距中心的遠近,麵且必須考慮到模(mó)孔被分流橋(qiáo)遮蔽的情況。
工(gōng)作帶設計原則
處於分流橋底下的模孔,由於金屬流進困難,工作帶必須考慮(lǜ)減薄些。在確定工作(zuò)帶時,首(shǒu)先要找出在分流橋下型(xíng)材壁厚最薄處即金屬流動阻力(lì)最大的地(dì)方,此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍。
8、模孔空刀結(jié)構及尺寸
模孔空刀就是模(mó)孔工作(zuò)帶出口端懸臂(bì)支承的(de)結構。
壁厚≥2mm
可采用比較容易加工的直空刀結構
壁(bì)厚<2mm
可選擇(zé)在有懸臂處加工斜空刀
設計精髓總結
鋁型材擠壓模具設計(jì)是一項綜合性(xìng)極(jí)強(qiáng)的技術工(gōng)作,需要設計師全麵掌握材料特性、設備性能、工藝參數和質量要求。
優秀的模具設(shè)計能夠在保證產品質量的前提下,最(zuì)大限度地(dì)提高生產效率,降低生產成本,是企業核心競爭力的重要體現。
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模具設計質量占複雜模具質量的85%
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合理的擠壓比選擇是保證產品質量的基礎
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金(jīn)屬(shǔ)流動速(sù)度的(de)均勻性是型材質量的關鍵
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模具強度校核(hé)是確保模具壽命的重要(yào)環節
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工作帶和空刀設計直接影(yǐng)響(xiǎng)型材表麵質(zhì)量(liàng)



