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    鋁型材與擠壓機的大小存在何種關系及如何設計

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        一、鋁型材擠壓機的規格與型材橫截面對角線之間是什么關系?

        擠壓機是按擠壓力大小計算噸位的,噸位表示擠壓力。常見的有500t、630t、800t、1000t、1200t、1800t、2500t等等,其噸位越大可生產鋁型材越大,也就是對角線越大。簡單的說就是擠壓機規格越大可生產鋁型材對角線越大,如圖所示:大型擠壓機出料口尺寸及擠壓型材對角線要求。

        NO:2

        二、擠壓機大小與型材存在何種關系?

        擠壓機型號和鋁型材的規格是要相輔相成的,合適的擠壓機才能擠壓合適范圍的鋁型材,一般是根據鋁型材載面圖來確定擠壓比,再來定采用鋁大擠壓機,擠壓機的確定多數是按擠壓比來計算,這也與鋁材廠的要求也有關系,比如一個鋁型材擠壓比算下來只有5-15,這種情況設計都會要求鋁材廠更換大機臺來擠壓產品,但是鋁材廠對型材只有簡單要求,工業鋁型材要求模具廠不換壓機進行設計。這時模具廠還是會做下去。所以現在設計師們很多時候都是按型材廠指定的信息來設計生產模具。

        NO:3

        三、鋁型材不一樣,如何確定用多大噸位的擠壓機生產?

        擠壓機是生產鋁型材的主要設備,鋁型材形狀尺寸與外觀質量與擠壓機的好壞密切相關,擠壓機的分類形式有很多種,很多企業在選購擠壓機時,要對擠壓機的機型、擠壓能力和檔次作一個系統的了解,如何確定鋁型材擠壓機的噸位大小,也是鋁型材生產廠家在選購擠壓機時必須要考慮的一個方面,現在講解一下有關擠壓機的噸位如何選擇。

        根據需要擠壓的合金類型、單機年生產量和型材的最大外接圓直徑,我們來初步選定擠壓機的類型,首先要考慮的問題就是擠壓機的噸位有多大。

        在選擇擠壓機的噸位大小時,一般要先計算擠壓機的擠壓比,擠壓比也稱擠壓系數,是指擠壓筒的橫斷面面積與鋁型材總橫斷面面積的比例,它是鋁型材生產中用來衡量鋁合金變形量大小的主要參數,用下列式子表示:

        λ=Ft/ΣF1

        其中,Ft表示鋁錠在擠壓筒內填充后的橫斷面面積,用mm2表示;

        ΣF1表示擠壓型材的總橫斷面面積,用mm2表示;

        在鋁型材擠壓時,鋁合金的變形量大小也可以用變形程度來表示:ε=λ-1

        如果用擠壓的加工方法,對擠壓比是有限值的,一次擠壓的鋁型材和鋁棒在擠壓時的擠壓比λ要大于8-12,二次擠壓用的毛坯的擠壓比就沒有限制。

        上面用來計算擠壓比的方法,簡單說來也就是用擠壓鑄錠的截面面積÷擠壓型材的截面面積,還可以用其它的方式來計算,即擠壓出來的型材長度÷擠壓用的鑄錠長度。

        在確定擠壓機噸位大小前,還要了解型材的斷面形狀,從而確定模具的尺寸大小,進而確定模具的結構形式,這樣可以確定出擠壓的是空心型材還是實心型材,這二種不同的結構型材所需的擠壓機噸位是有區別的。

        擠壓機的分類很多,按照擠壓能力來分可分為小型、中型、大型和重型擠壓機,每種不同型號的擠壓機的擠壓能力都有限制的,擠壓能力通常用MN表示,也就是噸位,用于工業生產中用的6063鋁型材擠壓機的噸位有以下標準:

        以上噸位的擠壓機均可用來擠壓6063型材的鋁型材,鋁型材生產廠家在選擇擠壓機噸位時要充分考慮到擠壓機的擠壓系數、型材的斷面形狀和模具的尺寸,以及自身的生產條件和產品要求,根據計算公式得出金屬的變形量,從而確定合適的擠壓機噸位,既能擠壓出質量合格的鋁型材產品,又不會給企業造成不必要的經濟浪費。

        NO:4

        四、實例分析大型軌道列車車體型材擠壓模具該如何設計?

        該型材屬于大型、多腔、薄壁、扁寬軌道車體型材、型材最大外接圓直徑D=500mm,供料長度為24.6m,型材各處壁厚相差較大,最大壁厚4.5mm,最小壁厚1.5mm,型材寬487.4mm,屬于難成型型材。

        內斜筋節點對應分流孔中心位置;分流孔面積由中心逐漸增大,且分流孔距型材距離也逐漸減??;越靠近兩側,分流橋降橋量越大,并且分流橋寬度逐漸減窄。

        分級導流、多級分流的型腔設計技術通過:

        a:分層次設計導流腔、導流槽;

        b:設計不同橋寬、橋高組合,與分層次的導流腔、導流槽配合,調節金屬流動,保證金屬在模具寬展方向上的均勻流動和完全填充,同時降低擠壓阻力。

        焊合室采用二級焊合室結構。一級焊合室高34mm.選用蝶形焊合室結構;二級焊合室高6mm,型材斜筋連接節點處,二級焊合室寬度適當縮窄;型材兩端二級焊合室擴寬;型材平模部二級焊合尺寸也較窄。

        ??壮叽绱_定為型材尺寸的1.01倍,型材部分截面在經驗系數基本上還加上了適當的修正值;

        確定分流橋下,遠離分流孔、最窄的???,最難進料部分作為工作帶最低部位,模芯工作帶出口端設計比下模??坠ぷ鲙чL1.5-2.0mm。

        在擠壓成型過程中,鋁合金要經歷加熱,整體流動、分流、焊合、定型、冷卻等在多個交叉耦合階段,采用物理實驗和現有的測量儀與手段基本上無法了解鋁合金的成形機理和變形規律。運用仿真技術則可以模擬擠壓成型過程,揭示金屬的流動規律和各種物理場量的分布,變化情況,可用于指導開展模具優化設計,優化設計,從而減少實際試模次數,降低試模成本。

        修模措施:對模芯間工作帶則用平挫及砂紙仔細拋光,保證工作帶垂直度及表面粗糙度;選用磨槍對偏壁所對應上分流孔及模橋打磨擴孔,加大對偏薄處金屬供給。

        型材A處大面有輕微內凹且壁厚比要求下公差薄0.15mm;B處上側角部、下側角部及立筋分別偏壁薄0.15mm.0.10mm及0.2mm。

        型材除紅色標記所示小爪壁厚比下公差薄0.1mm外,其他部位尺寸均在要求公差范圍內。紅色小爪部位初次試模偏薄小,第一次修模對其對應分流孔及模橋打磨不到位,導致處供料略微不足壁厚仍偏壁薄0.1mm。修模措施:繼續用磨槍對偏薄小筋對應上模分流孔及模橋打磨擴孔,加大對偏薄處金屬供給。

        修模完成的模具裝配好后再次上機擠壓,第三次試模擠出的鋁合金型材表面光滑明亮,沒有擦傷、劃傷和明顯的擠壓紋路,型材各處平面度、彎曲度、扭曲度及斷面尺寸均滿足要求,試模成功后的模具后續生產成功擠壓58噸。

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