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一模多孔鋁擠壓模具設(shè)計(jì)難度及擠出工藝分析

   日期:2017-03-17     來源:互聯(lián)網(wǎng)    瀏覽:4299    評(píng)論:0    

    在各個(gè)車間與部門的通力合作下,廣亞公司于2007年6月生產(chǎn)出了第一套多孔模具并試模成功。繼第一套多孔模具成功試模后,廣亞公司陸續(xù)研制出更多的雙孔、四孔及以上的多孔模具,并且正式投入生產(chǎn)。目前,在生產(chǎn)副總經(jīng)理李英凱協(xié)調(diào)指揮下,廣亞公司已開發(fā)出多孔模具1100余套,小型擠壓機(jī)與中等擠壓機(jī)已基本實(shí)現(xiàn)多孔擠壓,大型擠壓機(jī)的多孔擠壓仍在試驗(yàn)中,有待進(jìn)一步的調(diào)整。多孔擠壓主要用于生產(chǎn)隔熱型材、方管、線材等中小型號(hào)型材。多孔模具能大幅提高生產(chǎn)效率,保證交貨期,現(xiàn)在,廣亞公司使用多孔模具生產(chǎn)型材量達(dá)2000噸/月。
                      一模雙孔模具               一模八孔模具    

                                         一模雙孔模具                                                                      一模八孔模具

                      一模雙孔實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用                   多孔模具實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用

                                      一模雙孔實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用                                                  多孔模具實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用

                                                                             多孔模具開發(fā)技術(shù)難度 

      多孔模具的開發(fā)極大程度上在于模具的設(shè)計(jì)與制造,所以在研發(fā)過程中,最關(guān)鍵的一步就是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。模具的結(jié)構(gòu)關(guān)系到出口型材的形狀與質(zhì)量,必須考慮到模具在高溫條件下的彈性變形與金屬流動(dòng)的特殊性。一個(gè)合理的模具結(jié)構(gòu)才能保證金屬型材流速均勻且不會(huì)發(fā)生變形。

                       多孔模具電腦設(shè)計(jì)             多孔模具電腦設(shè)計(jì)2

                                                                                   多孔模具電腦設(shè)計(jì)

                                                                           國(guó)內(nèi)外多孔模具應(yīng)用概況
       國(guó)內(nèi)在多孔平模上已取得一定的研究成果,但多孔分流模還很不成熟。而在國(guó)外,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,采用數(shù)值模擬仿真技術(shù)與試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行型材擠壓工藝與模具的設(shè)計(jì),成為一種越來越重要的技術(shù)手段。一模多孔技術(shù)在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用,無論是平流模還是分流模,國(guó)外的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)都已經(jīng)達(dá)到了相對(duì)成熟的程度,他們采用一種叫CAE的技術(shù)利用CAD建立擠壓產(chǎn)品模型、結(jié)合擠壓工藝與控制參數(shù)、完成其成形過程分析和相應(yīng)模具的優(yōu)化設(shè)計(jì),其模具的使用壽命是國(guó)內(nèi)模具使用壽命的3~5倍。

                                                                               多孔模具應(yīng)用的意義
      提高擠壓生產(chǎn)效率。較之單孔模具,在擠壓速度相同的情況下多孔模具的生產(chǎn)效率成倍提高。引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),采用虛擬試模代替先用昂貴的物理試模,既大大降低生產(chǎn)成本,又節(jié)約了上機(jī)試模所消耗的時(shí)間,明顯縮短模具設(shè)計(jì)所消耗的時(shí)間。
      提高模具壽命。擠壓模具的主要失效形式之一是??椎哪p,模具壽命以??讛D出材料的長(zhǎng)度來計(jì)算,顯然理論上多孔模具的壽命將成倍提高,當(dāng)然考慮到擠壓模具的其他失效形式以及多孔模具變形的特殊形式,多孔模具的預(yù)期壽命要比其理論壽命低,但仍會(huì)是大幅度的提高。
      提高成品率。采用多孔模具技術(shù)不僅可以減小擠壓系數(shù),降低擠壓力,在壓余不變的情況下,可以通過提高鑄錠長(zhǎng)度,減少幾何廢料所占比率來提高型材的成品率。
      提高模具材料的利用效率,減少昂貴的模具鋼消耗。高強(qiáng)度耐熱模具鋼是一種相當(dāng)昂貴的材料,國(guó)產(chǎn)材料的價(jià)格目前達(dá)到26000元/噸左右,而進(jìn)口材料的價(jià)格更是達(dá)到65000元/噸~100000元/噸。多孔模具技術(shù)的采用將大大提高材料的利用效率。
      開發(fā)及應(yīng)用多孔模具擠壓技術(shù)的宗旨和意義是提高生產(chǎn)效率,減少資源消耗, 降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。從國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的角度看,具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,且通過該項(xiàng)目的實(shí)施及進(jìn)一步延伸,使高能耗的鋁型材行業(yè)全面起到明顯的節(jié)能減排效果,既符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求,又提升了廣東鋁型材生產(chǎn)的綜合技術(shù)水平。 

多孔模擠壓工藝要點(diǎn): 
 
1.擠壓機(jī)對(duì)中要求較高,偏差1mm以內(nèi); 
2.溫度按常規(guī)工藝即可,以2200T鋁材擠壓機(jī)為例,雙孔出料,平模擠壓比60-80,模具溫度420-430,棒溫470-480,擠壓筒400度;  
3.擠壓速度,看型材結(jié)構(gòu)和擠壓比,擠壓比合適的情況下,如果不帶螺絲孔和上模充填壁厚差在2.5倍以內(nèi),擠壓速度在20-30米/分,如果是分流模且上模帶螺絲孔和上模帶充填筋的,擠壓速度在15-22米/分比較安全; 4、擠壓錠數(shù)是根據(jù)模具的氮化狀況來定: 氮化層硬度要求1000度左右; 
如果首次氮化層厚度在100μ左右,擠壓比在上述范圍,第一次上機(jī)大概可擠壓60棒左右,第二次氮化后可以到120鋁棒; 
如果是一次氮化,氮化層厚度超過150μ以上,總通過鋁棒數(shù)可以翻倍,但每次上機(jī)最好不要超過直徑80鋁棒 

 
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