El disseny de matrius d'extrusió per a perfils d'alumini

6 punts clau del disseny del motlle de perfil d'alumini

1. Anàlisi de mida de peces extruïdes d'alumini

La mida i la desviació de les peces extruïdes estan determinades per la matriu, l'equip d'extrusió i altres factors de procés rellevants. Entre ells, el canvi de mida del motlle té un gran impacte i els motius que afecten el canvi de mida del motlle són: la deformació elàstica. del motlle, l'augment de temperatura del motlle, el material del motlle i la precisió de fabricació del motlle i el desgast del motlle.

(1) la selecció del tonatge de l'extrusora d'alumini

La relació d'extrusió és una representació numèrica de la dificultat del motlle per aconseguir l'extrusió.En termes generals, s'aplica la relació d'extrusió entre 10 i 150. La relació d'extrusió és inferior a 10, les propietats mecàniques del producte són baixes; Per contra, la relació d'extrusió és massa alta, el producte és propens a la rugositat superficial o l'angle. desviació i altres defectes. Els perfils sòlids sovint es recomana una relació d'extrusió en uns 30, els perfils buits en uns 45.

(2) Determinació de dimensions exteriors

Les dimensions externes de la matriu d'extrusió es refereixen al diàmetre i el gruix de la matriu. Les dimensions del motlle es determinen per la mida, el pes i la resistència de la secció del perfil.

2. Càlcul raonable de la mida de la matriu d'extrusió

Quan es calcula la mida del forat de la matriu, la consideració principal per extrusió de la composició química d'aliatge d'alumini, la forma del producte, la dimensió nominal i la tolerància, la temperatura d'extrusió i el material del motlle i espremut sota l'aliatge de temperatura, el coeficient d'expansió lineal del producte basat en les característiques de la geometria de la secció transversal, i els seus canvis durant l'estirament, factors com la mida de la pressió d'extrusió i la deformació elàstica de la matriu.

Per als perfils amb gran diferència de gruix de paret, les parts de parets primes i les zones de vores afilades que són difícils de formar s'han d'augmentar adequadament de mida.

Per als forats de matriu de perfils de paret plans i prims i perfils de paret amb una gran relació d'amplada i gruix, la mida dels tramvies es pot dissenyar d'acord amb els perfils generals i la mida del gruix de la web, a més dels factors enumerats a la fórmula, també cal tenir en compte la deformació elàstica, la deformació plàstica, la flexió general, la distància des del centre del cilindre d'extrusió i altres factors. A més, la velocitat d'extrusió, el dispositiu de tracció i així successivament també tenen un cert efecte en la mida del forat de la matriu. .

3. Ajust raonable de la velocitat del flux metàl·lic

L'anomenat ajust raonable és garantir que cada partícula de la secció transversal del producte surti del forat de la matriu a la mateixa velocitat en l'estat ideal.

En la mesura del possible, utilitzant una disposició simètrica porosa, segons la forma del perfil, la diferència del gruix de la paret de cada part i la diferència de la circumferència i la distància des del centre del cilindre d'extrusió, el disseny del cinturó de mida de longitud diferent. .En general, com més prim és el gruix de la paret d'una secció, més gran és la circumferència, més complexa és la forma, més lluny del centre del cilindre d'extrusió, més curt hauria de ser el cinturó de mida aquí.

Quan el cinturó de mida encara és difícil de controlar el cabal, la forma és particularment complexa, el gruix de la paret és molt prim, lluny del centre de la peça es pot utilitzar per promoure l'angle de flux o el con guia per accelerar el flux metàl·lic. Per contra, per a aquelles parts amb parets molt més gruixudes o molt a prop del centre del cilindre d'extrusió, s'ha d'utilitzar un angle d'obstrucció per complementar l'obstrucció per reduir el cabal aquí. A més, el forat d'equilibri del procés, el procés la bonificació, o l'ús de la matriu de la cambra frontal, la matriu de guia, canvieu el nombre, la mida, la forma i la posició del forat dividit per ajustar el cabal de metall.

4. Assegureu-vos d'una força suficient del motlle

Com que les condicions de treball de la matriu són molt dolentes durant l'extrusió, la força de la matriu és un problema molt important en el disseny de la matriu. A més de la disposició raonable de la ubicació dels forats de la matriu, la selecció de materials de matriu adequats, el disseny de la matriu raonable. També és molt important l'estructura i la forma, el càlcul precís de la pressió d'extrusió i la comprovació de la resistència admissible de cada secció perillosa.

Actualment, hi ha moltes fórmules per calcular la força d'extrusió, però la fórmula de Beerling modificada encara té un valor d'enginyeria. El mètode de solució del límit superior de la pressió d'extrusió també té un bon valor d'aplicació i és més fàcil calcular la pressió d'extrusió mitjançant el mètode del coeficient empíric. .

Pel que fa a la comprovació de la resistència del motlle, s'ha de dur a terme segons el tipus de producte, l'estructura del motlle, etc. La matriu plana general només cal comprovar la resistència a la cisalla i la resistència a la flexió; la resistència a la cisalla, a la flexió i a la compressió de la llengua i la matriu plana. s'ha de comprovar, i també s'ha de tenir en compte la resistència a la tracció de la llengua i l'agulla.

Un dels problemes fonamentals en la comprovació de la resistència és triar la fórmula adequada de la teoria de la resistència i la tensió permesa més precisa. En els darrers anys, el mètode d'elements finits es pot utilitzar per analitzar la força i comprovar la resistència de la matriu especialment complexa.

5. Mida d'amplada del cinturó de treball

És molt més complicat determinar la zona de treball de la matriu composta divisora ​​que la de la mitja matriu, no només la diferència de gruix de la paret del perfil i la distància des del centre, sinó també la protecció del forat de la matriu pel pont divisor. s'ha de tenir en compte. Al forat de la matriu sota el pont dividit, la cinta de treball s'ha d'aprimar a causa de la dificultat del flux metàl·lic.

Quan es determina la zona de treball, el primer a esbrinar el gruix de la paret més prima en el perfil del pont de triatge en la resistència al flux metàl·lic del local més gran, el treball mínim el doble que el gruix de la paret, el gruix de la paret més gruixut o el metall és fàcil d'aconseguir, treballar amb la deguda consideració de l'engrossiment, generalment d'acord amb una certa relació de proporció, a més d'un flux fàcil de la revisada.

6. Estructura del ganivet buit del forat de la matriu

El tallador buit del forat de la matriu és una estructura de suport en voladís a la sortida del cinturó de treball del forat de la matriu. El gruix de la paret del perfil T ≥2,0 mm, es pot utilitzar per processar una estructura de tallador buit recte fàcil; Quan t <2 mm, o amb un voladís, es pot utilitzeu un ganivet en blanc oblic.

Dos.Problemes comuns en el disseny de motlles

1. Paper de la càmera de soldadura secundària

La matriu d'extrusió té un paper important en l'extrusió de perfils d'alumini, que afecta directament la qualitat dels productes extruïts. No obstant això, en la producció real, el disseny de la matriu d'extrusió depèn més de l'experiència del dissenyador i de la qualitat de la matriu. El disseny és difícil de garantir, per la qual cosa cal intentar reparar la matriu moltes vegades.

Segons les deficiències del disseny de la matriu, es va proposar un esquema de disseny òptim de col·locació de dues cambres de soldadura a la matriu inferior, que compensava els defectes de l'alimentació incompleta en el processament de la matriu, evitava els defectes d'obertura, tancament i diferència de forma abans i després de l'alliberament del material causat per una alimentació insuficient, i va resoldre eficaçment el problema de la distribució desigual de velocitat en el disseny. Per tant, en l'esquema d'optimització, la distribució de la temperatura i l'estrès a la secció del perfil són més uniformes i el material millora molt.

2. El paper de la diversió secundària

En el disseny de matriu d'extrusió, la desviació secundària s'utilitza per a perfils sòlids amb una gran diferència de gruix de paret. Exemple: el disseny inicial del motlle es compon d'un motlle normal i un coixinet de matriu.No és ideal per primera vegada.L'angle és petit i la part de paret prima és ultrafina i ultra petita. La reparació del motlle no és ideal, fins i tot si la part de paret prima s'amplia i es baixa el cinturó de treball.

Per resoldre el problema de la distribució desigual de velocitats en el disseny inicial del motlle, es va adoptar per segona vegada el disseny de la placa de guia i es va proposar l'esquema de disseny òptim d'establir dos nivells de guia al motlle.

Per ser específic, la paret prima es dirigeix ​​directament, la part de la paret gruixuda s'estén 30 graus a l'amplada de sortida i la mida del forat de la part de la paret gruixuda augmenta lleugerament i l'angle de 90 graus del forat és pre-tancat i obert a 91 graus, i el cinturó de treball de mida també es modifica adequadament.