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技术丨浅谈多孔挤压模具生产要素

铝加工2018-06-20 21:27:11


模具设计


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:


图1


图2


2、模具结构设计

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。


2.2

分流孔设计


  现有多孔模较常用多孔单独供料和多孔整体供料两种结构。如图:


图3


图4


  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。


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。


图5


图6


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。


制作加工


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、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。


挤压工艺


1、挤压工艺系数

  多孔模较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,订单完成前较后两支棒进行提速,记录提速后情况,找寻较大挤压速度,目标型材流出速度为30m/min。



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。


图7


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。


模具维修


  多孔模较大问题在于各孔出料长短和壁厚不均,模具维修靠前步要仔细检查模具,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。


作者:肖文辉,颜廷柱



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