В останні роки завдяки масштабним інвестиціям в інфраструктуру та швидкому розвитку індустріалізації в Китаї виробництво та споживання всієї промисловості алюмінієвих профілів швидко зростає, і Китай став найбільшою у світі виробничою базою алюмінієвого профілю та споживчим ринком. .Після майже 10 років швидкого зростання промисловість алюмінієвого профілю Китаю вийшла на новий етап розвитку та показала багато нових тенденцій розвитку.
Крім того, із швидким розвитком будівництва, транспорту, автомобільної та сонячної енергетики та світлодіодної промисловості вимоги до високої точності та високої продуктивності екструзійних виробів з алюмінієвих сплавів зростають з кожним днем, а форма профільного профілю стає складнішою та різноманітнішою, і там є багато недоліків у дизайні звичайних і звичайних форм. Тому, щоб отримати високоякісні профілі, ми повинні постійно вчитися та накопичувати у виробництві та житті, а також постійно трансформуватися та інновувати.
Конструкція форми є важливою ланкою.Тому необхідно систематично аналізувати конструкцію прес-форми екструдованого профілю та вирішувати проблеми крок за кроком у процесі виробництва.
6 ключових моментів дизайну форми з алюмінієвого профілю
1. Аналіз розмірів алюмінієвих екструдованих деталей
Розмір і відхилення екструдованих частин визначаються матрицею, екструзійним обладнанням та іншими відповідними факторами процесу. Серед них зміна розміру прес-форми має великий вплив, і причини, які впливають на зміну розміру форми, це: пружна деформація форми, підвищення температури форми, матеріал форми та точність виготовлення форми та знос форми.
(1) вибір тоннажу алюмінієвого екструдера
Коефіцієнт екструзії є чисельним відображенням складності прес-форми для досягнення екструзії.Загалом, застосовний коефіцієнт екструзії 10-150. Коефіцієнт екструзії нижчий за 10, механічні властивості продукту низькі; навпаки, коефіцієнт екструзії занадто високий, продукт схильний до шорсткості поверхні або кута відхилення та інші дефекти. Для суцільних профілів часто рекомендується коефіцієнт екструзії приблизно 30, для порожнистих профілів – приблизно 45.
(2) Визначення зовнішніх розмірів
Зовнішні розміри екструзійної матриці відносяться до діаметра та товщини матриці. Розміри прес-форми визначаються розміром, вагою та міцністю профілю.
2. Розумний розрахунок розміру екструзійної матриці
Під час розрахунку розміру отвору матриці головним чином враховується хімічний склад екструзії алюмінієвого сплаву, форма продукту, номінальний розмір і допуск, температура екструзії та матеріал прес-форми та стиснутий під температурою сплав, коефіцієнт лінійного розширення продукту на основі характеристики геометрії поперечного перерізу та його зміни під час розтягування, такі фактори, як величина тиску екструзії та пружна деформація матриці.
Для профілів із великою різницею товщини стінок слід відповідним чином збільшити розміри тонкостінних частин і ділянок з гострими краями, які важко формувати.
Для отворів плоских і тонкостінних профілів і стінових профілів з великим співвідношенням ширини до товщини розмір трамваїв можна спроектувати відповідно до загальних профілів і розміру товщини полотна, на додаток до факторів, перелічених у формула, також необхідно враховувати пружну деформацію, пластичну деформацію, загальний вигин, відстань від центру екструзійного циліндра та інші фактори. Крім того, швидкість екструзії, тяговий пристрій тощо також мають певний вплив на розмір отвору матриці .
3. Розумне регулювання швидкості потоку металу
Так зване розумне регулювання полягає в тому, щоб кожна частинка в поперечному перерізі продукту випливала з отвору матриці з однаковою швидкістю в ідеальному стані.
Наскільки це можливо, використовуючи пористе симетричне розташування, відповідно до форми профілю, різниці товщини стінки кожної частини та різниці окружності та відстані від центру екструзійного циліндра, дизайн стрічки розміру різної довжини .Загалом, чим тонша товщина стінки секції, чим більше окружність, тим складніша форма, чим далі від центру екструзійного циліндра, тим коротшою повинна бути стрічка розміру.
Коли розмірний ремінь все ще важко контролювати швидкість потоку, форма особливо складна, товщина стінки дуже тонка, далеко від центру деталі можна використовувати для сприяння потоку Кут або направляючий конус для прискорення потоку металу. Навпаки, для тих частин із набагато товщими стінками або дуже близько до центру екструзійного циліндра, кут перешкоди слід використовувати для доповнення перешкоди, щоб уповільнити швидкість потоку тут. Крім того, отвір балансу процесу, процес припуск або використання матриці передньої камери, напрямної матриці, змініть кількість, розмір, форму та положення розрізного отвору для регулювання швидкості потоку металу.
4. Забезпечте достатню міцність форми
Оскільки робочий стан матриці дуже поганий під час екструзії, міцність матриці є дуже важливою проблемою при проектуванні матриці. На додаток до розумного розташування отворів матриці, вибір відповідних матеріалів матриці, дизайн розумної матриці структура та форма, точний розрахунок тиску екструзії та перевірка допустимої міцності кожної небезпечної секції також дуже важливі.
В даний час існує багато формул для розрахунку сили екструзії, але модифікована формула Бірлінга все ще має інженерну цінність. Метод верхньої межі розчину тиску екструзії також має хорошу прикладну цінність, і легше розрахувати тиск екструзії за допомогою методу емпіричних коефіцієнтів .
Що стосується перевірки міцності прес-форми, її слід проводити відповідно до типу продукту, структури прес-форми тощо. Для загальної плоскої матриці потрібно лише перевірити міцність на зсув і міцність на вигин; міцність на зсув, вигин і стиск язичка та планарно розділеної матриці слід перевірити, а також слід враховувати міцність на розрив язика та голки.
Однією з фундаментальних проблем при перевірці міцності є вибір правильної формули теорії міцності та більш точного допустимого напруження. В останні роки метод кінцевих елементів можна використовувати для аналізу сили та перевірки міцності особливо складної матриці.
5. Розмір робочої стрічки
Набагато складніше визначити робочу зону роздільної композитної матриці, ніж половинної матриці, не тільки різницю товщини стінки профілю та відстань від центру, але й екранування отвору матриці розділовою перемичкою. У отворі матриці під роз’ємним мостом робочий ремінь повинен бути тоншим через труднощі потоку металу.
При визначенні робочої зони першим з'ясувати найбільш тонку товщину стінки в сортувальному профілі мосту в опорі течії металу найбільшого місцевого, мінімальна робота вдвічі перевищує товщину стінки, товщина стінки товщі або метал легко досягається, робота з належним урахуванням потовщення, як правило, відповідно до певного співвідношення пропорцій, плюс легкий потік переглянутого.
6. Будова порожнього ножа матриці
Порожнистий фреза — це консольна опорна конструкція на виході робочої стрічки свердловини. Товщина стінки профілю T ≥2,0 мм може використовуватися для обробки легкої прямої порожньої конструкції фрези; коли t<2 мм або з консолью, можна використовуйте косий порожній ніж.
Два.Поширені проблеми в дизайні форми
1. Роль вторинної зварювальної камери
Екструзійна матриця відіграє важливу роль у екструзії алюмінієвих профілів, що безпосередньо впливає на якість екструдованих виробів. Однак у фактичному виробництві конструкція екструзійної матриці більше залежить від досвіду дизайнера, а якість матриці дизайн важко гарантувати, тому необхідно багато разів пробувати та ремонтувати матрицю.
Відповідно до недоліків конструкції матриці була запропонована оптимальна конструктивна схема встановлення двох зварювальних камер у нижній матриці, яка компенсувала дефекти неповної подачі при обробці матриці, уникала дефектів відкриття, закриття та різниці форми перед і після випуску матеріалу, спричиненого недостатньою подачею, і ефективно вирішив проблему нерівномірного розподілу швидкості в конструкції. Тому в схемі оптимізації розподіл температури та напруги на ділянці профілю є більш рівномірним, і матеріал значно покращується.
2. Роль вторинної диверсії
У конструкції екструзійної матриці вторинне відведення використовується для суцільних профілів із великою різницею товщини стінок. Приклад: початкова конструкція форми складається із звичайної форми та матриці.Для першого разу не ідеально.Кут невеликий, а тонкостінна частина надтонка та надмала. Ремонт прес-форми не ідеальний, навіть якщо тонкостінна частина збільшена, а робочий ремінь опущений.
Щоб вирішити проблему нерівномірного розподілу швидкості в початковій конструкції прес-форми, вдруге було прийнято конструкцію напрямної пластини та запропоновано оптимальну схему розробки двох рівнів напрямної у формі.
Точніше кажучи, тонка стінка спрямована прямо, частина товстої стінки розповсюджена на 30 градусів по ширині вихідного отвору, а розмір отвору товстої стінки трохи збільшений, а кут отвору 90 градусів дорівнює попередньо закритий і відкритий на 91 градус, а робочий ремінь розміру також відповідним чином змінений.
Час публікації: 18 березня 2021 р
