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      鋁擠壓模具設計如何提高科學性和合理性

      2015-09-19 19:57:01程廣鄧王杰剛
      中國科技縱橫 2015年15期
      關鍵詞:科學性合理性

      程廣鄧 王杰剛

      【摘 要】從目前鋁型材生產來看,鋁擠壓模具的應用越來越廣泛,對鋁型材生產的支持作用越來越明顯。基于鋁擠壓模具的重要作用,在鋁擠壓模具設計過程中,提高其科學性和合理性,對鋁擠壓模具設計而言具有重要意義。結合當前鋁擠壓模具的設計實際,鋁擠壓模具設計要想提高科學性和合理性,就要合理設置擠壓參數(shù),并做好模具材料選擇,同時確定模具規(guī)格,最后要做好模具分流孔的布置,只有從這幾方面入手,才能保證鋁擠壓模具設計達到科學性和合理性要求,最終提高鋁擠壓模具設計的整體質量。

      【關鍵詞】鋁擠壓模具設計 科學性 合理性

      1 前言

      對于鋁擠壓模具設計而言,由于鋁擠壓模具在鋁型材生產中作用重大,因此,鋁擠壓模具的設計質量關系到鋁擠壓模具的具體應用效果?;谶@一認識,做好鋁擠壓模具設計,是提高鋁擠壓模具加工質量的關鍵。結合鋁擠壓模具設計的實際經驗,要想提高鋁擠壓模具設計的科學性和合理性,就要做好擠壓參數(shù)設置、模具材料的選擇、并合理確定模具的規(guī)格,最后做好模具的分流孔布置,確保鋁擠壓模具設計在整體功能和合理性上滿足實際需要,為鋁擠壓模具設計提供有力支持,保證鋁擠壓模具設計的科學性。

      2 鋁擠壓模具設計應合理設置擠壓參數(shù)

      在鋁擠壓模具設計中,擠壓參數(shù)的設置,不但是關系到鋁擠壓模具設計效果的關鍵因素,同時也是決定鋁擠壓模具設計整體質量的關鍵。從目前鋁擠壓模具設計來看,其擠壓參數(shù)主要包括擠壓筒直徑、擠壓系數(shù)和分流比等。在這幾個參數(shù)的設置中,保證擠壓參數(shù)的準確性,是提高鋁擠壓模具設計科學性和合理性的關鍵。其中擠壓筒直徑的設置,應根據(jù)鋁擠壓模具的實際需求來設置,其中擠壓筒的直徑應略大于擠壓模具。擠壓系數(shù)的設置,應根據(jù)被擠壓的模具種類以及擠壓模具的類型和承壓力進行設置。在分流比的設置中,除了要正確理解分流比的概念,還要根據(jù)鋁擠壓模具的設計需要,對分流比數(shù)值進行有效調整。下面以某一鋁擠壓模具設計參數(shù)為例,探索擠壓參數(shù)設置特點。

      擠壓筒直徑F= ?460mm 擠壓系數(shù)λ=22.8 分流比K=∑F分/F型=13.2

      從上述這些參數(shù)設置來看,擠壓筒直徑、擠壓系統(tǒng)及分流比參數(shù)的設置,必須與鋁擠壓模具的設計要求相一致。

      3 鋁擠壓模具設計應做好模具材料的選擇

      考慮到鋁擠壓模具的重要性,以及鋁擠壓模具需要在加工過程中承受較大的壓力,在鋁擠壓模具設計過程中,模具材料的選擇非常關鍵。如果模具材料硬度較大,在鋁擠壓模具加工過程中,會增加擠壓難度,并且容易出現(xiàn)模具內部裂紋等情況。如果鋁擠壓模具的材料硬度過低,模具在擠壓過程中,則會出現(xiàn)形變過大等問題,同時,在模具加工完成之后,在實際使用中也難以滿足強度要求。因此,鋁擠壓模具設計只有做好模具材料的選擇,才能保證鋁擠壓模具設計取得實效。同時,結合鋁擠壓模具的加工實際,由于模具的外徑尺廓較大,要求模具坯料無內部組織缺陷,無中心裂紋,模具毛坯件要求采取橫向鍛造,并且在粗加工前需進行超聲波探傷檢測。因此,鋁擠壓模具在設計過程中,只有做好模具材料的選擇,才能提高設計的整體效果,進而保證模具設計的科學性和合理性。

      4 鋁擠壓模具設計應合理確定模具的規(guī)格

      在鋁擠壓模具設計過程中,合理確定模具的規(guī)格,是模具設計的重要內容。結合鋁擠壓模具設計經驗,在模具規(guī)格的確定過程中,既要認真分析型材的外接圓尺寸,同時也要認真分析分流孔布置以及模具的強度要求,只有根據(jù)這些參數(shù)去確定模具的規(guī)格,才能保證鋁擠壓模具在設計過程中取得積極效果。因此,鋁擠壓模具在設計過程中的模具規(guī)格確定中,應根據(jù)型材的外接圓尺寸、分流孔布置及模具的強度要求,經計算確定?模具的直徑;除了要確定模具的直徑之外,模具的總厚度、上模厚度、下模厚度以及模具的墊厚都要經過準確的計算得出。?其計算過程和計算依據(jù)都必須根據(jù)鋁擠壓模具的設計需要來確定。因此,鋁擠壓模具的設計,只有合理確定模具的規(guī)格,才能保證鋁擠壓模具設計在科學性和合理性上滿足實際需要,進而達到提高鋁擠壓模具設計效果的目的。

      5 鋁擠壓模具設計應做好模具的分流孔布置

      模具分流孔的布置、大小、形狀直接關系到金屬供流的均衡性和制品的成形。由于該型材形狀具有較好的對稱性,因此,將分流孔布置成孔下排列的十孔結構;中間的分流孔因靠近擠壓筒中心,兩端的分流孔遠離擠壓中心并且受到擠壓筒壁摩擦力的影響,因此,需調整各個分流孔進料面積的大小,通過計算并結合生產實際經驗,可以調整中間和兩側的分流孔進料面積比例??紤]到該型材的加強筋較長,供料困難,必須在模具中間部位再另開進料孔,中間進料孔設計成階梯形,使金屬直接流人斜筋。根據(jù)該型材鋁合金的可擠壓性指數(shù),模具需要選擇適當?shù)姆至鞅菿?比,分流比的大小直接影響到擠壓力的大小,并且對制品的成形和焊合質量也有直接的影響,因此,在設計中既要保證模具的強度滿足實際需要,同時也要合理確定分流比。

      6 結語

      通過本文的分析可知,做好鋁擠壓模具設計,是提高鋁擠壓模具加工質量的關鍵。結合鋁擠壓模具設計的實際經驗,要想提高鋁擠壓模具設計的科學性和合理性,就要做好擠壓參數(shù)設置、模具材料的選擇、并合理確定模具的規(guī)格,最后做好模具的分流孔布置,確保鋁擠壓模具設計在整體功能和合理性上滿足實際需要,為鋁擠壓模具設計提供有力支持,保證鋁擠壓模具設計的科學性。

      參考文獻:

      [1] 薛榮敬,趙云路.鋁型材擠壓模具設計實踐[J].鋁加工,2003(4).

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      [3] 馬健哲,王紅志,李積彬.鋁型材擠壓分流模三維CAD技術應用研究[J].工程圖學學報,2011(4).

      [4] 胡龍飛.鋁型材壁板擠壓模具結構優(yōu)化設計研究[D].合肥工業(yè)大學,2008.

      [5] 趙云路,劉靜安.鋁型材擠壓模的修模技術[J].鍛壓技術,1997(1).

      [6] 閻洪,包忠詡,柳和生.鋁型材擠壓模CAD/CAE/CAM研究進展[J].輕合金加工技術,1999(10).

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