طراحی قالب های اکستروژن برای پروفیل آلومینیومی

6 نکته کلیدی طراحی قالب پروفیل آلومینیومی

1. تجزیه و تحلیل اندازه قطعات آلومینیومی اکسترود شده

اندازه و انحراف قطعات اکسترود شده توسط قالب، تجهیزات اکستروژن و سایر عوامل فرآیند مربوطه تعیین می‌شود. در این میان، تغییر اندازه قالب تأثیر زیادی دارد و دلایلی که بر تغییر اندازه قالب تأثیر می‌گذارند عبارتند از: تغییر شکل الاستیک. از قالب، افزایش دمای قالب، مواد قالب و دقت ساخت قالب و سایش قالب.

(1) انتخاب تناژ اکسترودر آلومینیومی

نسبت اکستروژن یک نمایش عددی از دشواری قالب برای رسیدن به اکستروژن است.به طور کلی، نسبت اکستروژن بین 10-150 قابل استفاده است. نسبت اکستروژن کمتر از 10 است، خواص مکانیکی محصول کم است؛ در مقابل، نسبت اکستروژن بسیار بالا است، محصول مستعد زبری سطح یا زاویه است. انحراف و سایر عیوب. پروفایل های جامد معمولاً نسبت اکستروژن در حدود 30 و پروفیل های توخالی در حدود 45 توصیه می شود.

(2) تعیین ابعاد خارجی

ابعاد خارجی قالب اکستروژن به قطر و ضخامت قالب اشاره دارد. ابعاد قالب بر اساس اندازه، وزن و استحکام بخش پروفیل تعیین می شود.

2. محاسبه معقول اندازه قالب اکستروژن

هنگام محاسبه اندازه سوراخ قالب، در نظر گرفتن اصلی با اکستروژن ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم، شکل محصول، ابعاد اسمی و تحمل، دمای اکستروژن و مواد قالب و فشرده شده در زیر آلیاژ دما، ضریب انبساط خطی محصول بر اساس ویژگی های هندسه مقطع و تغییرات آن در طول کشش، عواملی مانند اندازه فشار اکستروژن و تغییر شکل الاستیک قالب.

برای پروفیل هایی با اختلاف ضخامت دیواره زیاد، قسمت های جدار نازک و نواحی با لبه های تیز که به سختی شکل می گیرند باید به اندازه مناسب افزایش یابد.

برای سوراخ های قالب پروفیل های دیواره های تخت و نازک و پروفیل های دیواری با نسبت عرض به ضخامت زیاد، می توان اندازه ترام ها را با توجه به پروفیل های کلی و اندازه ضخامت شبکه را علاوه بر فاکتورهای ذکر شده در جدول طراحی کرد. فرمول، همچنین باید تغییر شکل الاستیک، تغییر شکل پلاستیک، خمش کلی، فاصله از مرکز سیلندر اکستروژن و عوامل دیگر را در نظر بگیرید. علاوه بر این، سرعت اکستروژن، دستگاه کشش و غیره نیز تأثیر خاصی بر اندازه سوراخ قالب دارند. .

3. تنظیم معقول سرعت جریان فلز

به اصطلاح تنظیم معقول این است که اطمینان حاصل شود که هر ذره در سطح مقطع محصول باید با سرعت یکسان در حالت ایده آل از سوراخ قالب خارج شود.

تا حد امکان با استفاده از آرایش متقارن متخلخل، با توجه به شکل پروفیل، تفاوت ضخامت دیواره هر قسمت و اختلاف محیط و فاصله از مرکز سیلندر اکستروژن، طراحی تسمه سایزبندی با طول های مختلف. به طور کلی، هر چه ضخامت دیواره یک مقطع نازکتر باشد، محیط بزرگتر، شکل پیچیده تر، دورتر از مرکز سیلندر اکستروژن، تسمه اندازه گیری در اینجا باید کوتاهتر باشد.

هنگامی که تسمه اندازه گیری هنوز برای کنترل سرعت جریان دشوار است، شکل به خصوص پیچیده است، ضخامت دیوار بسیار نازک است، دور از مرکز قسمت می تواند برای ارتقاء زاویه جریان یا مخروط هدایت برای تسریع جریان فلز استفاده شود. برعکس، برای قسمت هایی که دیواره های بسیار ضخیم تر یا بسیار نزدیک به مرکز سیلندر اکستروژن دارند، باید از یک زاویه انسداد برای تکمیل انسداد استفاده شود تا سرعت جریان در اینجا کاهش یابد. علاوه بر این، سوراخ تعادل فرآیند، فرآیند کمک هزینه، یا استفاده از قالب محفظه جلو، قالب راهنما، تعداد، اندازه، شکل و موقعیت سوراخ شکاف را تغییر دهید تا سرعت جریان فلز را تنظیم کنید.

4. از استحکام قالب کافی اطمینان حاصل کنید

از آنجایی که شرایط کاری قالب در هنگام اکستروژن بسیار بد است، استحکام قالب یک مشکل بسیار مهم در طراحی قالب است. ساختار و شکل، محاسبه دقیق فشار اکستروژن و بررسی استحکام مجاز هر بخش خطرناک نیز بسیار مهم است.

در حال حاضر، فرمول های زیادی برای محاسبه نیروی اکستروژن وجود دارد، اما فرمول Beerling اصلاح شده هنوز دارای ارزش مهندسی است. روش حل حد بالایی فشار اکستروژن نیز ارزش کاربردی خوبی دارد و محاسبه فشار اکستروژن با استفاده از روش ضریب تجربی آسان تر است. .

در مورد بررسی استحکام قالب، باید با توجه به نوع محصول، ساختار قالب و غیره انجام شود. قالب تخت عمومی فقط باید مقاومت برشی و مقاومت خمشی را بررسی کند؛ مقاومت برشی، خمشی و فشاری زبانه و قالب تقسیم مسطح باید بررسی شود و استحکام کششی زبان و سوزن نیز باید در نظر گرفته شود.

یکی از مشکلات اساسی در بررسی مقاومت، انتخاب فرمول تئوری مقاومت مناسب و تنش مجاز دقیق تر است. در سال های اخیر می توان از روش اجزا محدود برای تحلیل نیرو و بررسی استحکام قالب مخصوص پیچیده استفاده کرد.

5. اندازه عرض تسمه کار

تعیین ناحیه کار قالب کامپوزیت اسپلیتر بسیار پیچیده تر از قسمت نیمه قالب است، نه تنها تفاوت ضخامت دیواره پروفیل و فاصله از مرکز، بلکه همچنین محافظت از سوراخ قالب توسط پل شکاف. در سوراخ قالب زیر پل شکاف باید تسمه کار به دلیل سختی جریان فلز نازک شود.

هنگام تعیین منطقه کار، اولین نفری که نازک ترین ضخامت دیواره در پروفیل پل تریاژ را در مقاومت جریان فلزی بزرگترین محلی پیدا می کند، حداقل کار دو برابر ضخامت دیوار، ضخامت دیواره ضخیم تر یا فلز به راحتی قابل دستیابی است، کار با توجه به ضخیم شدن، به طور کلی با توجه به رابطه نسبت معین، به علاوه جریان آسان اصلاح شده.

6. ساختار چاقوی خالی سوراخ قالب

کاتر توخالی سوراخ قالب یک ساختار پشتیبان کنسول در خروجی تسمه کار سوراخ قالب است. ضخامت دیواره نمایه T ≥ 2.0 میلی متر، می تواند برای پردازش آسان ساختار برش خالی مستقیم استفاده شود؛ زمانی که t<2 میلی متر، یا با یک کنسول، می تواند از یک چاقوی خالی مورب استفاده کنید.

دومشکلات رایج در طراحی قالب

1. نقش محفظه جوشکاری ثانویه

قالب اکستروژن نقش مهمی در اکستروژن پروفیل های آلومینیومی دارد که مستقیماً بر کیفیت محصولات اکسترود شده تأثیر می گذارد. اما در تولید واقعی، طراحی قالب اکستروژن بیشتر به تجربه طراح و کیفیت قالب بستگی دارد. تضمین طراحی دشوار است، بنابراین لازم است چندین بار سعی کنید قالب را تعمیر کنید.

با توجه به نواقص طراحی قالب، یک طرح طراحی بهینه برای تنظیم دو محفظه جوش در قالب پایین ارائه شد که با جبران عیوب تغذیه ناقص در پردازش قالب، از عیوب باز، بسته شدن و اختلاف شکل قبل و پس از انتشار مواد ناشی از تغذیه ناکافی، و به طور موثر مشکل توزیع سرعت ناهموار در طراحی را حل کرد. بنابراین، در طرح بهینه سازی، توزیع دما و تنش در بخش پروفیل یکنواخت تر است و مواد به میزان زیادی بهبود می یابد.

2. نقش انحراف ثانویه

در طراحی قالب اکستروژن، از انحراف ثانویه برای پروفیل های جامد با اختلاف ضخامت دیواره زیاد استفاده می شود. مثال: طرح اولیه قالب از قالب معمولی و پد قالب تشکیل شده است.برای اولین بار ایده آل نیست.Angle کوچک است و قسمت جدار نازک فوق العاده نازک و بسیار کوچک است. تعمیر قالب ایده آل نیست حتی اگر قسمت دیواره نازک بزرگ شده و تسمه کار پایین آمده باشد.

به منظور حل مشکل توزیع ناهموار سرعت در طرح اولیه قالب، طرح صفحه راهنما برای دومین بار اتخاذ شد و طرح طراحی بهینه تنظیم دو سطح راهنما در قالب ارائه شد.

به طور خاص، دیوار نازک مستقیماً هدایت می شود، قسمت دیوار ضخیم 30 درجه در عرض خروجی پخش می شود و اندازه سوراخ قالب قسمت دیوار ضخیم کمی افزایش می یابد و زاویه 90 درجه سوراخ قالب می باشد. از قبل بسته شده و تا 91 درجه باز می شود و تسمه کار اندازه گیری نیز به طور مناسب اصلاح شده است.