鋁擠壓多孔模各環(huán)節(jié)的注意事項和生產(chǎn)經(jīng)驗
鋁擠壓多孔模是提高生產(chǎn)效率的有效方法,最能影響多孔模生產(chǎn)的環(huán)節(jié)包括模具設(shè)計、模具制作、擠壓生產(chǎn)和模具維修,本文簡短介紹各環(huán)節(jié)的注意事項和生產(chǎn)經(jīng)驗。
1 模具設(shè)計
1.1 模具型腔縮水給定:
先按單孔縮水原則給出整體縮水(不同合金縮水率不同,如6063材質(zhì)縮水率為1%),再按?讛[放位置給出抵消模具彈變的預(yù)變形量,如圖;
淺談多孔擠壓模具生產(chǎn)要素
淺談多孔擠壓模具生產(chǎn)要素
1.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.2.1型腔放置
雙孔型腔一般放置方法有:左右出料(對稱或同向)和上下出料(對稱或同向)。
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。
其它多孔型腔擺放基本按雙孔和三孔原理放置。
對稱出料:入料和出料完全一致,模具設(shè)計上長短不需考慮,擠壓后鋸為便于表面處理操作方便,需使用多個不同的料框存放素材,影響后鋸人員工作效率。
同向出料:各孔出料方向一致,不需要在后鋸進行特別區(qū)分,后鋸人員操作比較簡單,但對設(shè)計流速要求高,各孔出料長短較難控制。
1.2.2分流孔設(shè)計
現(xiàn)有多孔模最常用多孔單獨供料和多孔整體供料兩種結(jié)構(gòu)。如圖:
淺談多孔擠壓模具生產(chǎn)要素
多孔單獨供料結(jié)構(gòu)(圖3):擠壓時先把整棒分成兩支一模一樣的仿形棒,再進入分流孔。優(yōu)點:各孔出料長短差異小,模具防彈變能力強。缺點:經(jīng)濟性較低。相對其它結(jié)構(gòu)需要更大的模具規(guī)格,同規(guī)格鋁棒直徑生產(chǎn)型材外截圓小。
多孔整體供料結(jié)構(gòu)(圖4):擠壓時鋁流直接進入各分流孔,通過單獨的焊合室達到各型孔的供料平衡。優(yōu)點:經(jīng)濟性高,模具設(shè)計時布孔方便。缺點:各孔出料長短差異大,需要更高的加工精度;模具防彈變能力較弱。
1.2.3橋厚設(shè)計
橋厚(圖6)與橋跨(5)成正比。橋跨越長,橋厚越厚,模具需更好的強度保證,模具規(guī)格隨之增大,擠壓力也會增加,因此只需保證足夠鋁流焊合,橋跨越短越好。
淺談多孔擠壓模具生產(chǎn)要素
1.3 工作帶給定
個人認為型材流出快慢主要靠分流孔的配比,工作帶只作為輔助成形,但是“U”字型料的開口,“T”字形部位色差和大平面表面質(zhì)量與工作帶給定有較大關(guān)系。工作帶比例一般在壁厚的1.2——3.5倍。
1.4 材料選擇
多孔模較單孔模前者在擠壓過程中彈變更大,為模具的穩(wěn)定及使用壽命提供好的基礎(chǔ),需要選用韌性較好的鋼材。
2 制作加工
2.1 加工要點
大部分使用CNC加工,除慢走線割型腔、外圓,電火花加工下模工作帶及清角。上模工作帶需做出高低點;加工下模工作帶時各孔需同時放電加工。模具配全止口采用間隙配合,配合間隙一般在0.02mm——0.06mm之間。
2.2 熱處理要點
硬度保持在48——50HRC之間,模具上任意位置硬度相差在2HRC之間。注意硬度檢測時取點位置,避免影響模具強度和貼合支撐。
3 擠壓工藝
3.1 擠壓工藝參數(shù)
多孔模最容易出現(xiàn)出料長短不均,為不影響修模判斷,擠壓工藝必須按標準執(zhí)行。模具各位置點溫度差異在5℃以內(nèi)。通過調(diào)整擠速和鋁棒溫度來達到出口溫度持續(xù)一致,6063材質(zhì)擠壓出口型材溫度控制在520℃——530℃。擠壓速度(擠壓機主缸前進速度)應(yīng)按階段調(diào)整,訂單完成前最后兩支棒進行提速,記錄提速后情況,找尋最大擠壓速度,我司目標型材流出速度為30m/min。
我司擠壓參數(shù)如表
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3.2 分料裝置使用
為防止在擠壓過程中各孔擠出的型材出現(xiàn)相互刮擦現(xiàn)象,需要在接料臺安裝多組分料裝置,給每支擠出的型材創(chuàng)造一個單獨的運動區(qū)間,避免相互接觸,減少因擦劃傷造成的報廢。如圖7
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3.3 冷卻風速調(diào)整:
型材在接料臺流出時常會出現(xiàn)刀彎現(xiàn)象,造成各孔型材分料后再重疊在一起,同時矯直拉伸率會變大才能削除刀彎現(xiàn)象,造成型材擦劃傷、矯直過度表面桔皮和尺寸達不到要求。為達到同時冷卻,可在接料臺加裝氣管或出口使用氮氣冷卻方式。
4 模具維修
多孔模最大問題在于各孔出料長短和壁厚不均,模具維修第一步要仔細檢查模具,確認各?淄耆蠄D紙要求,再做修模方案,模具維修理念為以快修慢、先修長短再修形狀。
5 結(jié)束語
影響多孔模出料原因有設(shè)計因素、模具加工、擠壓設(shè)備精度、工藝和操作等原因,其中模具加工、擠壓設(shè)備精度、工藝和操作都可以直接管控,確保符合標準,只有這樣才能真實反映模具設(shè)計問題以及后續(xù)的穩(wěn)定生產(chǎn)。根據(jù)幾年的生產(chǎn)跟蹤,多孔模生產(chǎn)較單孔模效率提升50%以上,特別是單次訂單量大的型材,多孔擠壓效率遠遠超出單孔擠壓效率,因此多孔模生產(chǎn)對生產(chǎn)效率提升有較大優(yōu)勢。
每家公司都有自己的主打產(chǎn)品,但也有很多產(chǎn)品單次訂單量不多,如單次訂單量少,用雙孔模擠壓棒數(shù)過少會造成生產(chǎn)成本過高,未來可能實現(xiàn)一模多型的模具,特別是現(xiàn)有穿條隔熱料,兩個穿條子件一般都會同時接到訂單,若能實現(xiàn)一模多型,可以減少生產(chǎn)中的很多流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。
因此多孔模的開發(fā)仍有很大的發(fā)展空間,也有很多技術(shù)提升空間,需要同行業(yè)相互溝通,共同努力,推動鋁行業(yè)發(fā)展。