Как да проектирате екструзия на слънчогледовия радиатор за алуминиев профил?

1. Анализ на структурните характеристики на секциите на алуминиевите профили

Фигура 1 показва напречното сечение на типичен алуминиев профил на слънчогледовия радиатор. Площта на напречното сечение на профила е 7773,5 мм², с общо 40 зъба на разсейване на топлина. Максималният размер на отваряне, образуван между зъбите, е 4,46 мм. След изчисляване съотношението на езика между зъбите е 15,7. В същото време в центъра на профила има голяма плътна площ, с площ 3846,5 мм².

Съдейки по характеристиките на формата на профила, пространството между зъбите може да се разглежда като полу-кухи профили, а профилът на радиатора е съставен от множество полу-кухи профили. Следователно, когато проектирате структурата на формата, ключът е да се обмисли как да се гарантира здравината на формата. Въпреки че за полу-кухи профили, индустрията е разработила различни зрели структури от плесени, като „покрита спърдичка“, „нарязана сплитерна форма“, „Спърдител на моста на окачването“ и др. Въпреки това, тези структури не са приложими за продуктите Съставен от множество полу-кухи профили. Традиционният дизайн отчита само материали, но при формоване на екструдиране най -голямото въздействие върху силата е силата на екструзия по време на процеса на екструзия, а процесът на формиране на метали е основният фактор, генериращ сила на екструдиране.

Поради голямата централна плътна площ на профила на слънчевия радиатор, е много лесно да се причини общият дебит в тази област да бъде твърде бърз по време на процеса на екструзия, а допълнителното напрежение на опън ще се генерира на главата на окачването на интертора Епруветка, което води до счупване на епруветката за интертор. Следователно, при проектирането на структурата на плесен, трябва да се съсредоточим върху регулирането на дебита на металите и дебита, за да постигнем целта на намаляване на налягането на екструзия и подобряване на състоянието на напрежението на окачената тръба между зъбите, така че да подобри силата на формата.

2. Избор на структура на плесен и капацитет на пресата на екструзия

2.1 Форма за структура на плесен

За профила на слънчогледовия радиатор, показан на фигура 1, въпреки че няма куха част, той трябва да приеме структурата на разцепената плесен, както е показано на фигура 2. Различна от традиционната структура на марината, металната камера за запояване е поставена в горната част Мухъл и конструкция на вложката се използва в долната форма. Целта е да се намалят разходите за плесен и да се съкрати цикъла на производството на плесени. Както горната форма, така и долните комплекти форми са универсални и могат да бъдат използвани повторно. По -важното е, че блоковете на дупките на матрицата могат да бъдат обработени независимо, което може по -добре да гарантира точността на работен колан за дупка на матрицата. Вътрешният отвор на долната форма е проектиран като стъпка. Горната част и блокът на отвора за плесен приемат просвет, а стойността на пропастта от двете страни е 0,06 ~ 0,1m; Долната част приема намеса, а сумата на смущения от двете страни е 0,02 ~ 0,04 м, което помага да се гарантира коаксиалността и да улеснява сглобяването, което прави инкрустацията по -компактна и в същото време може да избегне деформация на плесен, причинена от термична инсталация намеса годни.

2.2 Избор на капацитет на екструдера

Изборът на капацитета на екструдера е, от една страна, да се определи подходящият вътрешен диаметър на екструзионната цев и максималното специфично налягане на екструдера върху секцията на екструдиращата цев, за да се постигне налягането по време на образуването на метал. От друга страна, това е да се определи подходящото съотношение на екструзия и да се избере подходящите спецификации на размера на плесената въз основа на разходите. За алуминиевия профил на слънчогледовия радиатор коефициентът на екструзия не може да бъде твърде голям. Основната причина е, че силата на екструзия е пропорционална на съотношението екструзия. Колкото по -голямо е съотношението на екструзия, толкова по -голяма е силата на екструзия. Това е изключително пагубно за алуминиевия профил на слънчогледовия радиатор.

Опитът показва, че съотношението на екструзия на алуминиеви профили за слънчогледови радиатори е по -малко от 25. За профила, показан на фигура 1, е избран 20,0 mn екструдер с вътрешен диаметър на варел от 208 mm. След изчисляване максималното специфично налягане на екструдера е 589MPa, което е по -подходяща стойност. Ако специфичното налягане е твърде високо, налягането върху формата ще бъде голямо, което е пагубно за живота на формата; Ако специфичното налягане е твърде ниско, то не може да отговори на изискванията за формиране на екструзия. Опитът показва, че конкретно налягане в диапазона от 550 ~ 750 MPa може по -добре да отговаря на различни изисквания на процеса. След изчисляване коефициентът на екструзия е 4.37. Спецификацията на размера на формата е избрана като 350 mmx200 mm (външен диаметър x градуса).

3. Определяне на структурните параметри на плесен

3.1 Структурни параметри на горната плесен

(1) Брой и подреждане на отвори за отклонение. За профила на слънчогледовия профил на радиатора Shunt Mhrap, колкото повече е броят на дупките за шунти, толкова по -добре. За профили с подобни кръгови форми обикновено се избират 3 до 4 традиционни шунтни дупки. Резултатът е, че ширината на моста на шунта е по -голяма. Като цяло, когато е по -голям от 20 мм, броят на заварките е по -малък. Въпреки това, когато избирате работния пояс на дупката за матрица, работният колан на дупката на матрицата в долната част на моста на шунта трябва да бъде по -кратък. При условие, че няма точен метод за изчисляване за избора на работещия колан, той естествено ще причини дупката на матрицата под моста и други части да не постигне абсолютно същата дебита по време на екструзия поради разликата в работния колан, Тази разлика в дебита ще доведе до допълнително напрежение на опън върху конзолата и ще причини отклонение на зъбите на разсейване на топлината. Следователно, тъй като екструдирането на слънчогледовите радиатори умира с плътен брой зъби, е много критично да се гарантира, че скоростта на потока на всеки зъб е последователна. С увеличаването на броя на шунтните дупки, броят на мостовете на шунта ще се увеличи съответно, а скоростта на потока и разпределението на потока на метала ще стане по -равномерно. Това е така, защото с увеличаването на броя на мостовете на шунта, ширината на мостовете на шунта може да бъде намалена съответно.

Практическите данни показват, че броят на дупките на шунта обикновено е 6 или 8 или дори повече. Разбира се, за някои големи профили на разсейване на топлината на слънчоглед, горната форма може също да подреди дупките на шунта според принципа на ширината на моста на шунта ≤ 14 мм. Разликата е, че предната сплитерна плоча трябва да се добави за предварително разпределение и регулиране на металния поток. Броят и подреждането на дупките на отклонителя в предната дивертерска плоча може да се извършва по традиционен начин.

В допълнение, при подреждане на шунтните дупки, трябва да се обмисли използването на горната форма, за да се защити по подходящ начин главата на конзолата на зъба на топлината, за да се предотврати директно удрянето на метала на главата на конзолата и по този начин да подобри състоянието на напрежението на конзолната тръба. Блокираната част на конзолната глава между зъбите може да бъде 1/5 ~ 1/4 от дължината на конзолната тръба. Оформлението на шунтните дупки е показано на фигура 3

(2) Връзката на зоната на дупката на шунта. Тъй като дебелината на стената на корена на горещия зъб е малка, а височината е далеч от центъра, а физическата зона е много различна от центъра, тя е най -трудната част за образуване на метал. Следователно, ключов момент в дизайна на формата на профила на слънчогледовия радиатор е да се направи скоростта на потока на централната плътна част възможно най -бавна, за да се гарантира, че металът първо запълва корена на зъба. За да се постигне такъв ефект, от една страна, това е изборът на работния колан и по -важното - определянето на зоната на отвора на отклоняващия отвор, главно областта на централната част, съответстваща на отвора на отклоняващия. Тестовете и емпиричните стойности показват, че най -добрият ефект се постига, когато зоната на централния отвор на отклонителя S1 и областта на външния единичен отклоняващ отвор S2 удовлетворяват следната връзка: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

В допълнение, ефективният метален канал на потока на централния отвор на сплитера трябва да бъде с 20 ~ 25 мм по -дълъг от ефективния метален поток на канал на външния сплит. Тази дължина също отчита маржа и възможността за ремонт на мухъл.

(3) Дълбочина на заваръчната камера. Екструзията на профила на слънчогледовите радиатори е различна от традиционната матрица. Цялата му заваръчна камера трябва да бъде разположена в горната матрица. Това е, за да се гарантира точността на обработката на блока на дупките на долната матрица, особено точността на работния колан. В сравнение с традиционната маневна форма, дълбочината на заваръчната камера на слънчогледовия профил на радиатора трябва да се увеличи. Колкото по -голям е капацитетът на машината за екструдиране, толкова по -голямо е увеличението на дълбочината на заваръчната камера, която е 15 ~ 25 мм. Например, ако се използва машина за екструдиране от 20 mn, дълбочината на заваръчната камера на традиционната матрица на шунта е 20 ~ 22 мм, докато дълбочината на заваръчната камера на шунта умира от профила на слънчогледовия радиатор трябва да бъде 35 ~ 40 mm . Предимството на това е, че металът е напълно заварен и напрежението върху окачената тръба е значително намалено. Структурата на горната камера за заваряване на формата е показана на фигура 4.

3.2 Дизайн на вложката на дупката

Дизайнът на блока на дупката за матрица включва основно размера на дупката, работещия колан, външния диаметър и дебелината на огледалния блок и т.н.

(1) Определяне на размера на дупката на матрицата. Размерът на отвора на матрицата може да се определи по традиционен начин, като се има предвид главно мащабирането на термичната обработка на сплав.

(2) Избор на работен колан. Принципът на избора на работен колан е първо да се гарантира, че захранването на целия метал в долната част на корена на зъба е достатъчно, така че скоростта на потока в долната част на корена на зъба да е по -бърза от другите части. Следователно работният колан в долната част на корена на зъба трябва да бъде най -краткият, със стойност 0,3 ~ 0,6 мм, а работният колан в съседните части трябва да се увеличи с 0,3 мм. Принципът е да се увеличи с 0,4 ~ 0,5 на всеки 10 ~ 15 мм към центъра; Второ, работният колан в най -голямата твърда част на центъра не трябва да надвишава 7 мм. В противен случай, ако разликата в дължината на работния колан е твърде голяма, при обработката на медни електроди ще възникнат големи грешки и обработка на EDM на работния колан. Тази грешка може лесно да доведе до счупване на отклонението на зъба по време на процеса на екструдиране. Работният колан е показан на фигура 5.

 

(3) Външният диаметър и дебелината на вложката. За традиционните маневни форми дебелината на вложката на дупката е дебелината на долната форма. Въпреки това, за формата на слънчогледовите радиатори, ако ефективната дебелина на дупката е твърде голяма, профилът лесно ще се сблъска с формата по време на екструзия и изхвърляне, което води до неравномерни зъби, драскотини или дори задръстване на зъби. Те ще доведат до счупване на зъбите.

Освен това, ако дебелината на дупката е твърде дълга, от една страна, времето за обработка е дълго по време на процеса на EDM, а от друга страна, е лесно да се причини електрическо корозионно отклонение и също така е лесно да причиняват отклонение на зъбите по време на екструзия. Разбира се, ако дебелината на отвора на матрицата е твърде малка, силата на зъбите не може да бъде гарантирана. Следователно, като се вземат предвид тези два фактора, опитът показва, че степента на вмъкване на отвор на долната форма обикновено е от 40 до 50; и външният диаметър на вложката на отвора на матрицата трябва да бъде от 25 до 30 мм от най -големия ръб на отвора на матрицата до външния кръг на вложката.

За профила, показан на фигура 1, външният диаметър и дебелината на блока на отвора на матрицата са съответно 225 мм и 50 мм. Вложката на отвора на матрицата е показана на фигура 6. D На фигурата е действителният размер, а номиналният размер е 225 мм. Ограниченото отклонение на външните му размери се съчетава според вътрешния отвор на долната плесен, за да се гарантира, че едностранната празнина е в рамките на 0,01 ~ 0,02 мм. Блокът на отвора на матрицата е показан на фигура 6. Номиналният размер на вътрешния отвор на блока на отвора на матрицата, поставен върху долната форма, е 225 мм. Въз основа на действителния измерен размер блокът на дупката на матрицата се съчетава според принципа от 0,01 ~ 0,02 мм на страна. Външният диаметър на блока на дупката може да се получи като D, но за удобството на монтажа външният диаметър на блока на огледалото на дупката може да бъде по -подходящ в границите от 0,1 m в края на подаването, както е показано на фигурата .

4. Основни технологии на производството на плесени

Обработката на формата на профила на слънчогледовия радиатор не се различава много от тази на обикновените алуминиеви профилни форми. Очевидната разлика се отразява главно в електрическата обработка.

(1) По отношение на рязането на тел е необходимо да се предотврати деформацията на медния електрод. Тъй като медният електрод, използван за EDM, е тежък, зъбите са твърде малки, самият електрод е мек, има лоша твърдост, а локалната висока температура, генерирана чрез рязане на тел, води до лесно деформация на електрода по време на процеса на рязане на тел. Когато използвате деформирани медни електроди за обработка на работните колани и празни ножове, ще се появят изкривени зъби, което лесно може да доведе до премахване на формата по време на обработката. Следователно е необходимо да се предотврати деформацията на медните електроди по време на онлайн производствения процес. Основните превантивни мерки са: Преди рязане на тел, изравнете медния блок с легло; Използвайте индикатор за набиране, за да регулирате вертикалността в началото; Когато се рязане на тел, започнете първо от частта на зъба и накрая изрежете частта с дебела стена; От време на време използвайте сребърен тел за скрап, за да запълните нарязаните части; След като се направи жицата, използвайте телена машина, за да отрежете къса секция от около 4 mm по дължината на изрязания меден електрод.

(2) Електрическата обработка на разряда очевидно се различава от обикновените форми. EDM е много важен при обработката на форми на профила на слънчогледовите радиатори. Дори ако дизайнът е перфектен, лек дефект в EDM ще доведе до бракуване на цялата плесен. Електрическата обработка на разряда не е толкова зависима от оборудването, колкото рязането на тел. Това зависи до голяма степен от оперативните умения и умения на оператора. Електрическата обработка на разряда се обръща главно на следните пет точки:

①lectrical изпускателен обработващ ток. 7 ~ 10 А токът може да се използва за първоначална обработка на EDM, за да се съкрати времето за обработка; 5 ~ 7 Ток може да се използва за завършване на обработка. Целта на използването на малък ток е да се получи добра повърхност;

② Уверете се, че плоскостта на лицето на формата и вертикалността на медния електрод. Лошата плоскост на лицето на формата или недостатъчната вертикалност на медния електрод затруднява гарантирането, че дължината на работния колан след обработката на EDM е в съответствие с проектираната дължина на работния колан. Лесно е процесът на EDM да се провали или дори да проникне в зъбния работен колан. Следователно, преди обработката, трябва да се използва мелница за изравняване на двата края на формата, за да се отговори на изискванията за точност и трябва да се използва индикатор за набиране за коригиране на вертикалността на медния електрод;

③ Уверете се, че разликата между празните ножове е равномерна. По време на първоначалната обработка проверете дали празният инструмент се компенсира на всеки 0,2 mm на всеки 3 до 4 mm обработка. Ако компенсирането е голямо, ще бъде трудно да го коригирате с последващи корекции;

④ РЕМОНЦИЯ ОТНОШЕНИЕТО, Генериран по време на процеса на EDM навреме. Корозията на искрица ще доведе до голямо количество остатъци, които трябва да бъдат почистени навреме, в противен случай дължината на работния колан ще бъде различна поради различните височини на остатъка;

⑤ Формата трябва да бъде демагнетизирана преди EDM.

5. Сравнение на резултатите от екструзия

Профилът, показан на фигура 1, беше тестван с помощта на традиционната разделена форма и новата схема за проектиране, предложена в тази статия. Сравнението на резултатите е показано в таблица 1.

От резултатите от сравнението може да се види, че структурата на плесен има голямо влияние върху живота на плесен. Мухълът, проектиран с помощта на новата схема, има очевидни предимства и значително подобрява живота на формата.

6. Заключение

Екструзионната плесен на профила на слънчогледовите радиатори е вид плесен, който е много труден за проектиране и производство, а дизайнът и производството му са сравнително сложни. Следователно, за да се гарантира степента на успех на екструзия и експлоатационния живот на формата, трябва да се постигнат следните точки:

(1) Структурната форма на формата трябва да бъде избрана разумно. Структурата на формата трябва да е благоприятна за намаляване на силата на екструзия, за да се намали напрежението върху конзолата на формата, образувана от зъбите на разсейване на топлината, като по този начин подобрява силата на формата. Ключът е разумно да се определи броят и подреждането на дупките на шунта и площта на дупките на шунти и други параметри: първо, ширината на моста на шунта, образувана между дупките на шунта, не трябва да надвишава 16 мм; Второ, площта на разделения отвор трябва да бъде определена така, че съотношението на разделяне да достигне повече от 30% от коефициента на екструзия, доколкото е възможно, като същевременно гарантира здравината на формата.

(2) разумно изберете работния колан и приемете разумни мерки по време на електрическа обработка, включително технологията за обработка на медните електроди и електрическите стандартни параметри на електрическата обработка. Първият ключов момент е, че медният електрод трябва да бъде повърхностна земя преди рязане на тел, а методът на поставяне трябва да се използва по време на рязане на жица, за да се гарантира. Електродите не са разхлабени или деформирани.

(3) По време на процеса на електрическа обработка електродът трябва да бъде точно подравнен, за да се избегне отклонението на зъбите. Разбира се, въз основа на разумния дизайн и производство, използването на висококачествена стомана с гореща работа и процесът на обработка на топлината на вакуум от три или повече темпераменти може да увеличи максимално потенциала на формата и да постигне по-добри резултати. От дизайна, производството до производството на екструзия, само ако всяка връзка е точна, можем да гарантираме, че формата на профила на слънчогледовите радиатори е екструдирана.