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鋁合金型材擠壓
- 評論:0 瀏覽:2404 發(fā)布時間:2006/10/19
1.?dāng)D壓件分類
2.簡單擠壓模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.分流組合擠壓模的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn):擠壓件分類:
實(shí)心型材:整個型材斷面上均無孔。如圖1所示。
中空型材:型材斷面上有孔,如圖2所示。
簡單擠壓模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn):
筒單擠壓模有兩種:第一種是實(shí)心型材擠壓模,如圖1。第二種是空心型材擠壓模,如圖2。具體結(jié)構(gòu)如下:
1)擠壓筒:用高強(qiáng)度合金鋼制造的多層圓筒體,一般內(nèi)襯套可卸下。長度根據(jù)擠壓機(jī)噸位確定。材料:外套5CrMnMo, 內(nèi)套3Cr2W8V。
2)模支承:保證模子和模墊同心,是安裝模子、模墊時的輔具。
3) 模墊:模墊和模子外形尺寸相同,其厚度為模子厚度的3倍,與模具一起承受擠壓力。模墊、?壮叽绫饶W拥纳源。材料:合金工具鋼。
4) 壓型嘴:保證模具在擠壓過程中不移位及與擠壓筒緊密配合的輔具,結(jié)構(gòu)及尺寸根據(jù)擠壓機(jī)噸位確定。
5) 擠壓墊片:防止擠壓軸與被擠壓的金屬直接接觸的輔具。其外徑較擠壓筒內(nèi)徑小一些,厚度在40至150mm之間。
6) 擠壓軸:擠壓軸工作時伸進(jìn)擠壓筒中,并與擠壓墊接觸,擠壓軸承受擠壓機(jī)的最大擠壓力。材料:3Cr2W8V。
模孔配置原則:
單孔型材?着渲茫阂话闶亲屇R仓匦呐c模具中心重合。如果壁厚變化非常大,應(yīng)把最薄的部位配置在模具中心,
多孔型材?着渲茫簩τ跀嗝孑^小或斷面對稱性較差的型材,通常采用多孔模。多孔模各模孔間距不應(yīng)過小,見表1及圖3。
?坠ぷ鲙У拇_定:
1) 以整個型材難出料處為基準(zhǔn),該處工作帶長度為成品厚度的(1.5至2)倍,如圖4。
2) 與基準(zhǔn)點(diǎn)相鄰近的工作帶長度為基準(zhǔn)點(diǎn)工作帶長度加1mm。
3) 型材厚度相同時,與模具中心距離相等處工作帶長度也相同。
4) 由模具中心算起,每相距10mm工作帶長度增減數(shù)值見表2。
5) 工作帶的空刀:空刀過多,模具工作帶強(qiáng)度減弱。合理的空刀值見表3及圖5。
阻礙角:
當(dāng)?坠ぷ鲙чL度大于15至25mm時,實(shí)際上,由于尺寸收縮金屬已不與工作帶貼合,此時,可用阻礙角調(diào)節(jié)金屬流速。工作帶母線與擠壓中心線之間夾角為阻礙角,最有效阻礙角為3度至5度,見圖6。
促流角:一般促流角是在模具工作端面上作成對稱的錐面或者傾斜的錐面,如圖7。表1
表2
表3
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
圖A
圖B
分流組合模結(jié)構(gòu):
見圖1。
分流比的選擇:
分流孔的斷面積與型材的斷面積之比,見公式1,稱之為分流比。
分流比值越小,擠壓變形阻力越大,在保證模具強(qiáng)度的條件下盡量選取較大的。
對于生產(chǎn)型材:取10至30;
對于生產(chǎn)管材:取5至10。
分流孔的選擇:
分流孔的斷面形狀有圓形、腰子形、扇形及異形等。對于復(fù)雜斷面型材多取扇形和異形,對于管材及筒單斷面型材取圓形和腰子型。分流孔的數(shù)目有二孔、三孔、四孔及多孔,見圖2。對于外形尺寸小,斷面形狀較對稱的,可采用二孔或三孔,外形較大,斷面復(fù)雜的取四孔或多孔。一般情況下,分流孔數(shù)要盡量少,以減少焊縫,增大分流孔的面積,降低擠壓力。
分流橋的選擇:
分流橋?qū)挾菳(圖3),從加大分流比,降低擠壓力來考慮,可選小些,但從改善金屬流動均勻性考慮,選擇大點(diǎn)比較合適。一般取B=b+(3至10)mm,制品外形及內(nèi)腔尺寸大的取下限,B=b+(3至5)mm;反之取上限,B=b+(5至10)mm。B為型腔寬度。分流橋的截面多采用矩形倒角截面或近似水滴形截面。分流橋的斜度一般取45度,對難擠壓的形狀取30度,橋底圓角為2至5mm。通常在橋的兩端做成橋鐓。
模芯結(jié)構(gòu)的選擇:
模芯結(jié)構(gòu)形式分為錐式、錐臺式和凸臺式三種類型,見圖4。
在模心寬度小于10mm時,多采用錐式。在模具模心寬度在10和20mm之間時,多采用錐臺式。
在模心寬度大于20mm時,多采用凸臺式。
焊接室的選擇?壮叽纾
焊合室的高度大,有利于金屬的焊合,但太高會影響模芯的穩(wěn)定性。焊合室高度在很大程度上取決于擠壓筒直徑。
若筒徑φ115~φ130mm,取h=10~15mm;
若筒徑φ170~φ200mm,取h=20~25mm;
若筒徑φ220~φ280mm,取h=30mm;
若筒徑在φ300mm以上,取h=40mm;
焊合室一般采用碟形。為消除死區(qū),取β=5°~10°,R=5~10mm。
模孔尺寸:
型材外形的模孔尺寸見公式2。
型材壁厚?壮叽缈砂垂3計(jì)算。
對于下列型材,確定壁厚尺寸時,應(yīng)考慮到型材尺寸。若尺寸大或具有懸臂梁部分?jǐn)D壓時,模具易產(chǎn)生彈塑性變形,面引起制品壁厚尺寸改變小,故應(yīng)對壁厚模孔進(jìn)行修正,修正量見圖5,
工作帶寬度尺寸:
確定分流組合模的工作帶要比確定半模工作帶復(fù)雜得多,不僅要考慮到型材壁厚差,距中心的遠(yuǎn)近,面且必須考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處于分流橋底下的?祝捎诮饘倭鬟M(jìn)困難,工作帶必須考慮減薄些。在確定工作帶時,首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動阻力最大的地方,此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍,壁厚較厚或金屬容易達(dá)到的地方,工作帶要適當(dāng)考慮加厚,一般按一定的比例關(guān)系,再加上易流動的修正值。
分流組合模的工作帶較平模厚些,這對金屬的焊合有好處,如圖6。
?资业督Y(jié)構(gòu):
?卓盏督Y(jié)構(gòu)如圖7所示。
?卓盏毒褪悄?坠ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)。型材壁厚t≥2.0mm時,可采用加工容易的直空刀結(jié)構(gòu);當(dāng)t<2mm時,或者帶有懸臂處可用斜空刀;對于危險(xiǎn)斷面處可用圖7中的c、d所示的空刀結(jié)構(gòu)。為降低工作帶阻力,增加其強(qiáng)度,工作帶出口外做成1至3度角。
模具強(qiáng)度校核:由于建材形狀復(fù)雜,模具強(qiáng)度難以精確計(jì)算。一般據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并考慮模具系列化,在一臺擠壓機(jī)上確定2至3種規(guī)格的模具,然后校核其強(qiáng)度。
分流模具的強(qiáng)度校核,主要校核分流橋中由于擠壓力引起的彎曲應(yīng)力及剪切應(yīng)力。對于雙孔及四孔的分流橋,可以認(rèn)為是一個受均勻載荷的筒支梁。可按公式4校核其危險(xiǎn)斷面處的模具強(qiáng)度。
石墨導(dǎo)路:采用石墨導(dǎo)路可提高擠壓制品的質(zhì)量。由于建材種類多,形狀復(fù)雜,不能每種截面形狀各做一個導(dǎo)路。因此設(shè)計(jì)時,一般按制品形狀、尺寸接近的數(shù)種規(guī)格做一種導(dǎo)路,其斷面形狀有方形、矩形、圓形、丁字形等。公式1
公式2
公式3
公式4
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7