一、挤压模结构要素的设计
(1)模角α
模角α是挤压模设计中的一个最基本的参数,它是指模子的轴线与其工作端面之间所构成的夹角。
模角α在挤压过程中起着十分重要的作用,其大小对挤压制品的表面品质与挤压力都有很大影响。平模的模角α等于90°其特点是在挤压时形成较大的死区,可阻止铸锭表面的杂质、缺陷、氧化皮等流到制品的表面上,以获得良好制品表面。采用平模挤压时,消耗的挤压力较大,模具容易产生变形,使模孔变小或者将模具压坏。从减少挤压力、提高模具使用寿命的角度来看,应使用锥形模。根据模角α与挤压力的关系,当α=45°~60°时,挤压力出现最小值,但当α=45°~50°时,由于死区变小,铸锭表面的杂质和脏物可能被挤出模孔而恶化制品的表面品质。因此,挤压铝合金用锥形模的模角一般可取45°~65°。
为了兼顾平面模和锥形模的优点,出现了平锥模和双锥模,如图4—3—1(c)、(e)所示。双锥模的模角为:α1 60°~65°:α2 =10°~45°。在挤压铝合金管材时,为提高挤压速度,最好取α2 =10°~l3°。
挤压铝合金型材多采用平面模,因其加工比较简单,锥模主要用来挤压铝合金管材。
D模≈(0.8~1.5)D筒
铝材模具的H模取决于制品的形状、尺寸和挤压吨位、挤压筒的直径以及模具和模架的结构等。在保证模具组件(模子+模垫+垫环)有足够的强度的条件下,模具的厚度H模尽量薄,规格应尽量少,以便于管理和使用。一般情况下,对中、小型挤压机H模取25~80 mm,对于80MN以上的大型挤压机,H模可取80~150 mm。
模子的外形锥度有正锥的和倒锥的两种,带正锥的模子在装模时顺着挤压方向放人模支承里,为便于装卸,锥度不能太小,但锥度过大,则模架靠紧挤压筒时,模子容易从模支承中掉出来,因此一般取为l°30′~4°。带倒锥体裁模子在操作时,逆着挤压方向装到模支承中,其外圆锥度为3°~l5°,一般情况下可取6°~l0°,为了便于加工,在锥体的尾部一般加工出10 mm左右的止口部分。
3)外形尺寸的标准化和系列化
实际生产中,在每台铝材挤压机上归整为几种规格的模具,即挤压模具实现了标准化和系列化。
标准化、系列化的必要性:
(1)减少模具设计与制造的工作量,降低产品成本,缩短生产周期,提高生产效率;
(2)通用性大,互换性强,只需配备几种规格的模支承或模架,可节省模具钢,容易备料,便于维修和管理;
(3)标准化有利于提高产品的尺寸精度。
确定模具系列的基本原则:
(1)便于装卸、大批量生产,能满足大生产的要求;
(2)能满足该挤压机上允许生产的所有规格产品品种模具的强度要求;
(3)能满足制造工艺的要求。
一般情况下,每台挤压机均采用2~4种规格的外圆直径D模和厚度H模的标准模子,(见表4—3—1所示)。
表4-3—1模具外形标准尺寸表(参考用)
挤压机能力 /MN | 挤压筒直径 /mm | 外径D /mm | 厚度H /mm | 外锥度α /(°) |
7.5 12~15 20~25 30~36 50~60 120~125 200 80/95 | φ105,φll5,φ130 φ115,φ130,φ150 φ170,φ200,φ230 φ270,φ320,φ370 φ300,φ360,φ420,φ500 φ500,φ600,φ800 φ650,φ800,φ1100 φ420,φ500,φ580 | φ135,φ150,φ180 φ150,φ180,φ210,φ250 φ210,φ250,φ360,φ420 φ250,φ360,φ420,φ560 φ360,φ420,φ560,φ670 φ570,φ670,φ900,φ1300 φ570,φ670,φ900,φ1300,φ1500 φ500,φ600,φ700,φ900,φllOO | 20,35,50 35,50,70 50.70.90 50,70,90 60,80,90 80,120,150,180 120,150,200,260 70,120,150 | 3 3 3 3 6 10 10,15 lO |
联系客服