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    鋁型材模具設(shè)計(jì)與制造
    內(nèi)容來源:http://www.sdgglaser.com/    作者:武將    發(fā)布日期:2021-03-05 08:39    閱讀次數(shù):3173 次 點(diǎn)擊收藏

    實(shí)心鋁型材和空心鋁型材的模具組件分別示于下圖中;大型模具具有以下五個(gè)特點(diǎn):

     

    鋁型材擠壓模具組裝圖

    (大型實(shí)心鋁型材擠壓模具組裝圖)

     

    1—滑動(dòng)模架;2—支承環(huán);3—支承墊;4—模子;5—實(shí)心鋁型材

    6—模支撐;7—坯料;8—擠壓筒;9—擠壓墊片;10—擠壓軸;

     

    (1)外形尺寸大,模具組的質(zhì)量大,如72MN96MN擠壓機(jī)用大型整體模具組的外徑達(dá)φ800~φ1200mm,厚度達(dá)280~400mm,質(zhì)量達(dá)3~5t;模具材料為高級(jí)合金模具鋼(如H13等),每套模具的價(jià)格均在5萬美元以上;

     

    (2)在擠壓時(shí)由于鋁型材嚴(yán)重的不均勻變形和大的擠壓應(yīng)力,模孔易產(chǎn)生大的彈性變形、塑性變形和整體撓曲,這對(duì)大型寬幅鋁型材的薄壁底板部分影響很大,輕則在鋁型材上產(chǎn)生波浪、波紋缺陷,重則可能使鋁型材完全停止流動(dòng),產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象;在擠壓要求高比壓的硬鋁型材時(shí),這樣的問題更多;相應(yīng)的對(duì)策是在模具的后部采用加厚的專用墊塊或?qū)S媚W容o助工具來防止??桩a(chǎn)生撓曲;也可在設(shè)計(jì)或修模時(shí),在定徑帶(俗稱工作帶)形狀上給予預(yù)先的負(fù)撓曲,使其在擠壓時(shí)能夠得到正常的定徑帶狀態(tài);然而,在使用大型模具的情況下,由于模具單位面積上的壓力變化,撓曲量也隨之變化,因而預(yù)撓曲量也是一個(gè)不易控制的因素;模具的空刀部分,從側(cè)面看是一懸臂梁,而且加工成細(xì)而深的海灣形狀,這些地方是模具的薄弱環(huán)節(jié),往往會(huì)增大模具的破損率,這不僅會(huì)降低鋁型材成品率,提高生產(chǎn)成本,而且會(huì)影響交貨期,甚至無法生產(chǎn),所以要特別引起重視;

     

    (3)結(jié)構(gòu)特殊,??仔螤詈拖嚓P(guān)尺寸繁雜,設(shè)計(jì)要素多,影響因素復(fù)雜,擠壓時(shí)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)難于控制;因此,用手工設(shè)計(jì)很難滿足要求,在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù),如德國(guó)VAW公司的模具設(shè)計(jì)全部由5套裝有CAD系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行,取消了人工設(shè)計(jì)圖紙,工效提高幾十倍,且不易出差錯(cuò),設(shè)計(jì)質(zhì)量大大提高,模具一次合格率達(dá)到70%以上;

     

    (4)尺寸精度、硬度和表面光潔程度很難得到保證,特別是寬而窄的??撞糠钟脗鹘y(tǒng)的制模方法很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求;因此,采用CNC技術(shù)來制造精度高、硬度適中、表面光潔的大型擠壓模具是十分必要的,而且經(jīng)實(shí)踐證明是可行的,應(yīng)大力推廣應(yīng)用,以提高大型鋁型材擠壓技術(shù)水平;下面是VAW公司72MN擠壓機(jī)模具制造中心配備的主要設(shè)備:

    15CAD/CAM系統(tǒng);

    23臺(tái)CNC加工機(jī)床;

    33臺(tái)CNC精密電火花線切割(大型)機(jī)床;

    43臺(tái)CNC立式精密電火花(大型)機(jī)床;

    51CNC真空熱處理系統(tǒng)和CNC表面處理系統(tǒng);

    6)若干臺(tái)傳統(tǒng)銑床及其他加工機(jī)床;

    7)修模間及修模設(shè)備與工具;

     

    (5)為了使鋁型材尺寸和形狀等達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),通常在擠壓時(shí)要進(jìn)行模具修理;模具修理工作,即使是針對(duì)小型擠壓機(jī)的模具,也需要有多年的經(jīng)驗(yàn),可以說這是鋁型材擠壓生產(chǎn)中最難的技術(shù)之一;

     

    一般來說,新模具在進(jìn)行試擠壓時(shí),要測(cè)量擠壓件的斷面尺寸,并對(duì)模具進(jìn)行必要的修整,然后再過渡到正式生產(chǎn);但有些形狀特別復(fù)雜,技術(shù)難度特別大的型材模具,往往要經(jīng)過幾次,乃至十幾次的修整才能擠出合格的鋁型材來;大型擠壓模具的定徑帶很長(zhǎng),修模工作量大,所以修模時(shí)需要采用手銼、電銼或手工、電加工和超聲波三合一的修模方法才能完成;要求修模人員技術(shù)高度熟練,經(jīng)驗(yàn)非常豐富;軟合金或半硬合金擠壓模具通過修理,可以較為容易地調(diào)節(jié)金屬流動(dòng),但對(duì)于硬質(zhì)鋁型材來講,特別是有些形狀十分復(fù)雜的鋁型材而言,單純通過改變定徑帶長(zhǎng)度進(jìn)行流速調(diào)節(jié)是十分困難的;因?yàn)橛操|(zhì)鋁型材擠壓性能很差,調(diào)節(jié)金屬流動(dòng)困難;因此,在設(shè)計(jì)這類鋁型材的形狀和壁厚時(shí),應(yīng)事先與用戶充分協(xié)商;

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