Kako zasnovati sončnični radiatorski ekstruziji za profil aluminija?

1. Analiza strukturnih značilnosti odsekov aluminijastega profila

Slika 1 prikazuje presek tipičnega profila aluminija s sončničnim radiatorjem. Površina prereza profila je 7773,5 mm², skupaj 40 zobnih zob. Največja velikost visečega odpiranja, ki je nastala med zobmi, je 4,46 mm. Po izračunu je razmerje med jeziki med zobmi 15,7. Hkrati je v središču profila veliko trdno območje, s površino 3846,5 mm².

Sodeč po značilnostih oblike profila, lahko prostor med zobmi lahko obravnavamo kot pol-vozne profile, profil radiatorja pa je sestavljen iz več pol-voznih profilov. Zato je pri oblikovanju strukture plesni ključ razmisliti, kako zagotoviti moč kalupa. Čeprav je za pol-vozne profile industrija razvila različne zrele strukture plesni, kot so "pokrita cepilna kalup", "rezani cepilni kalup", "plesen za cepilni most" itd. Vendar pa te strukture ne veljajo za izdelke sestavljen iz več pol-voznih profilov. Tradicionalna zasnova upošteva samo materiale, toda pri ekstruzijskem oblikovanju je največji vpliv na moč med ekstruzijskim postopkom ekstruzijska sila, postopek oblikovanja kovin pa je glavni dejavnik, ki ustvarja ekstruzijsko silo.

Zaradi velikega osrednjega trdnega območja profila sončnega radiatorja je zelo enostavno, da se celotna hitrost pretoka na tem območju med ekstruzijskim postopkom prehitro, dodatna natezna napetost cev, kar ima za posledico zlom vzmetene cevi. Zato bi se morali pri zasnovi konstrukcije plesni osredotočiti na prilagoditev hitrosti kovine in pretoka, da bi dosegli namen zmanjšanja ekstruzijskega tlaka in izboljšanje napetosti stanja suspendirane cevi med zobmi, da bi izboljšali moč plesen.

2. Izbira strukture plesni in zmogljivosti stiskalnice

2.1 Oblika strukture plesni

Za profil radiatorja sončnic, prikazan na sliki 1, čeprav nima votlega dela, mora sprejeti razcepljeno strukturo plesni, kot je prikazano na sliki 2. Drugače se od tradicionalne strukture plesni plesen in v spodnjem kalupu se uporablja struktura vstavka. Namen je zmanjšati stroške plesni in skrajšati cikel proizvodnje plesni. Tako zgornji in spodnji sklopi plesni so univerzalni in jih je mogoče ponovno uporabiti. Še pomembneje pa je, da se bloke luknje za luknje lahko obdelamo neodvisno, kar lahko bolje zagotovi natančnost delovnega pasu za luknje. Notranja luknja spodnjega kalupa je zasnovana kot korak. Zgornji del in blok luknje za plesni sprejemata odmik, vrednost vrzeli na obeh straneh pa 0,06 ~ 0,1m; Spodnji del sprejme motnje, količina motenj na obeh straneh pa je 0,02 ~ 0,04 m, kar pomaga zagotoviti koaksialnost in olajša sestavljanje, zaradi česar je vložek bolj kompakten, hkrati pa se lahko izogne ​​deformaciji plesni, ki jo povzroči termična namestitev motenje.

2.2 Izbira zmogljivosti ekstruderja

Izbira zmogljivosti ekstruderja je na eni strani določitev ustreznega notranjega premera ekstruzijskega soda in največjega specifičnega tlaka ekstruderja na odseku ekstruzijskega sode, da se med tvorbo kovine zajema tlak. Po drugi strani pa je treba določiti ustrezno razmerje ekstrudiranja in izbrati ustrezne specifikacije velikosti plesni na podlagi stroškov. Za sončnični radiatorski aluminijski profil ekstruzijsko razmerje ne more biti preveliko. Glavni razlog je, da je ekstruzijska sila sorazmerna z ekstruzijskim razmerjem. Večje kot je ekstruzijsko razmerje, večja je ekstruzijska sila. To je izjemno škodljivo za kalup aluminijastega profila za sončnični radiator.

Izkušnje kažejo, da je ekstruzijsko razmerje med aluminijastimi profili za radiatorje sončnic manjše od 25. Za profil, prikazan na sliki 1, je bil izbran 20,0 mn ekstruder z ekstruzijskim sodom 208 mm. Po izračunu je največji specifični tlak ekstruderja 589MPA, kar je ustreznejša vrednost. Če je specifični tlak previsok, bo pritisk na kalup velik, kar škoduje življenjski dobi kalupa; Če je poseben tlak prenizek, ne more izpolniti zahtev oblikovanja ekstruzije. Izkušnje kažejo, da lahko poseben pritisk v območju 550 do 750 MPa bolje ustreza različnim postopkom. Po izračunu je koeficient ekstruzije 4,37. Specifikacija velikosti plesni je izbrana kot 350 mmx200 mm (zunanji premer x stopinj).

3. Določitev strukturnih parametrov plesni

3.1 Strukturni parametri zgornjega plesni

(1) Število in razporeditev luknje za prelive. Pri sončničnem profilu radiatorja Shunt plesen, bolj ko je število lukenj shunt, tem bolje. Za profile s podobnimi krožnimi oblikami so na splošno izbrane 3 do 4 tradicionalne luknje. Rezultat tega je, da je širina mostu Shunt večja. Na splošno, ko je večji od 20 mm, je število zvarov manjše. Vendar pa mora biti pri izbiri delovnega pasu luknje iz matrice delovni pas luknje na dnu mostu Shunt krajši. Pod pogojem, da ni natančne metode izračuna za izbiro delovnega pasu, bo seveda povzročil luknjo za matrico pod mostom in drugimi deli, da med ekstrudiranjem ne doseže popolnoma enakega pretoka zaradi razlike v delovnem pasu, Ta razlika v pretoku bo povzročila dodaten natezni stres na konzolu in povzročila odklon zob toplote. Zato je za ekstruziranje radiatorja sončnic z gosto številom zob zelo ključnega pomena, da je pretok vsakega zoba dosleden. Ko se število lukenj shunt povečuje, se bo število mostov shunt ustrezno povečalo, porazdelitev pretoka in pretoka kovine pa bosta postala bolj enakomerna. To je zato, ker se s povečanjem števila mostov shunt lahko s tem ustrezno zmanjša širina mostov.

Praktični podatki kažejo, da je število lukenj shunt na splošno 6 ali 8 ali celo več. Seveda lahko za nekatere velike profile disipacije toplote sončnic zgornji kalup razporedi tudi luknje za shunt v skladu z načelom širine mostu shunt ≤ 14 mm. Razlika je v tem, da je treba za pred distribucijo in prilagoditi kovinski pretok. Število in razporeditev luknje za prelive v sprednji plošči za preliv lahko izvedete na tradicionalen način.

Poleg tega je treba pri urejanju lukenj za shunt razmisliti o uporabi zgornjega kalupa, da se ustrezno zaščiti glava konzole zobnega disipacijskega zoba konzolne cevi. Blokiran del konzolne glave med zobmi je lahko 1/5 ~ 1/4 dolžine konzolne cevi. Postavitev lukenj shunt je prikazana na sliki 3

(2) Območje odnos do luknje. Ker je debelina stene korenine vročega zoba majhna in je višina daleč od središča, fizično območje pa je zelo drugačno od središča, je najtežji del oblikovanja kovine. Zato je ključna točka zasnove profila radiatorja sončnic čim bolj počasna, da se pretok osrednjega trdnega dela zagotovi, da kovina najprej napolni korenino zob. Da bi dosegli tak učinek, je na eni strani izbor delovnega pasu in še pomembneje, določitev območja luknje za preusmeritev, predvsem območje osrednjega dela, ki ustreza luknji za preusmeritev. Preskusi in empirične vrednosti kažejo, da je najboljši učinek dosežen, ko območje osrednje luknje S1 in območje zunanje enojne prelivke S2 ​​izpolnjujeta naslednje razmerje: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

Poleg tega mora biti učinkovit kovinski pretočni kanal osrednje luknje cepilnice 20 do 25 mm daljši od učinkovitega kovinskega pretočnega kanala zunanje luknje. Ta dolžina upošteva tudi maržo in možnost popravila plesni.

(3) Globina varilne komore. Ekstruzijska matrica s sončničnim radiatorjem se razlikuje od tradicionalne matrice. Celotna varilna komora mora biti nameščena v zgornji matrici. To je treba zagotoviti natančnost obdelave blokov luknje spodnje matrice, zlasti natančnosti delovnega pasu. V primerjavi s tradicionalnim plesnim shunt je treba povečati globino varilne komore sončničnega radiatorja. Večja kot je zmogljivost ekstruzijskega stroja, večja je povečanje globine varilne komore, ki je 15 ~ 25 mm. Na primer, če je uporabljen 20 mn ekstruzijski stroj, je globina varilne komore tradicionalne matrice 20 ~ 22 mm, globina varilne komore shunt matrice s sončničnim radiatorjem profila pa mora biti 35 ~ 40 mm . Prednost tega je, da je kovina v celoti varjena in stres na suspendirani cevi močno zmanjša. Struktura varilne komore zgornje plesni je prikazana na sliki 4.

3.2 Oblikovanje vložka iz luknje

Zasnova bloka luknje v matrici vključuje predvsem velikost luknje, delovni pas, zunanji premer in debelino zrcalnega bloka itd.

(1) Določitev velikosti luknje. Velikost luknje lahko določimo na tradicionalen način, predvsem glede na skaliranje toplotne obdelave zlitine.

(2) Izbira delovnega pasu. Načelo izbire delovnega jermena je najprej zagotoviti, da je zadostna oskrba celotne kovine na dnu zobne korenine, tako da je pretok na dnu zobne korenine hitrejši od drugih delov. Zato mora biti delovni pas na dnu zobne korenine najkrajši, z vrednostjo 0,3 ~ 0,6 mm, delovni pas na sosednjih delih pa je treba povečati za 0,3 mm. Načelo je, da se poveča za 0,4 ~ 0,5 vsakih 10 ~ 15 mm proti sredini; Drugič, delovni pas na največjem trdnem delu centra ne sme presegati 7 mm. V nasprotnem primeru, če je razlika dolžine delovnega pasu prevelika, se pri obdelavi bakrenih elektrod in EDM obdelave delovnega pasu pojavijo velike napake. Ta napaka lahko zlahka povzroči, da se upor zob med postopkom ekstruzije prekine. Delovni pas je prikazan na sliki 5.

 

(3) Zunanji premer in debelina vložka. Za tradicionalne kalupe shunt je debelina vložka luknje matrice debelina spodnjega kalupa. Vendar pa bo za sončnično radiatorsko plesen, če je učinkovita debelina luknje matrice prevelika, profil zlahka trčil v plesni med ekstruzijo in izpustom, kar ima za posledico neenakomerne zobe, praske ali celo zobno zagon. To bo povzročilo, da se zobje zlomijo.

Poleg tega, če je debelina luknje matrice predolga, je na eni strani čas obdelave dolg med postopkom EDM, po drugi strani povzroči odstopanje zob med ekstruzijo. Seveda, če je debelina luknje matrice premajhna, moči zob ni mogoče zagotoviti. Zato ob upoštevanju teh dveh dejavnikov izkušnje kažejo, da je stopnja vstavljanja luknje v spodnjem kalupu na splošno 40 do 50; Zunanji premer vložka iz luknje za luknjo mora biti 25 do 30 mm od največjega roba luknje do zunanjega kroga vložka.

Za profil, prikazan na sliki 1, sta zunanji premer in debelina bloka luknje 225 mm oziroma 50 mm. Vstavek luknje iz matrice je prikazan na sliki 6. D Na sliki je dejanska velikost, nazivna velikost pa 225 mm. Omejitev odstopanja njegovih zunanjih dimenzij se ujema v skladu z notranjo luknjo spodnjega kalupa, da se zagotovi, da je enostranska vrzel v območju 0,01 ~ 0,02 mm. Blok luknje je prikazan na sliki 6. Nominalna velikost notranje luknje bloka luknje, nameščene na spodnjem kalupu, je 225 mm. Na podlagi dejanske izmerjene velikosti se blok luknje ujema po načelu 0,01 ~ 0,02 mm na stran. Zunanji premer bloka luknje lahko dobimo kot D, vendar lahko za udobje namestitve zunanji premer zrcalnega bloka luknje za luknjo ustrezno zmanjšamo v območju 0,1 m na koncu dovajanja, kot je prikazano na sliki .

4. Ključne tehnologije proizvodnje plesni

Obdelava plesni profila radiatorja sončnic se ne razlikuje veliko od stroja navadnih kalupov aluminijastega profila. Očitna razlika se odraža predvsem pri električni obdelavi.

(1) Glede na rezanje žic je treba preprečiti deformacijo bakrene elektrode. Ker je bakrena elektroda, ki se uporablja za EDM, težka, so zobje premajhni, sama elektroda je mehka, ima slabo togost, lokalna visoka temperatura, ki nastane z rezanjem žice, povzroči, da se elektroda zlahka deformira med postopkom rezanja žice. Pri uporabi deformiranih bakrenih elektrod za obdelavo delovnih pasov in praznih nožev se bodo pojavili nagnjeni zobje, kar zlahka povzroči odstranjevanje kalupa med obdelavo. Zato je treba preprečiti deformacijo bakrenih elektrod med spletnim proizvodnim postopkom. Glavni preventivni ukrepi so: pred rezanjem žice izravnajte bakreni blok s posteljo; Uporabite indikator za klicanje, da na začetku prilagodite vertikalnost; Ko rezate žice, začnite najprej z zobnega dela in na koncu delček razrežite z debelo steno; Vsake toliko časa uporabite odpadno srebrno žico, da napolnite rezane dele; Po izdelavi žice uporabite žični stroj, da odrežete kratek del približno 4 mm vzdolž dolžine rezane bakrene elektrode.

(2) Električna obdelava izpusta se očitno razlikuje od navadnih kalupov. EDM je zelo pomemben pri predelavi kalupov profila radiatorja sončnic. Tudi če je zasnova popolna, bo rahla napaka EDM povzročila odstranitev celotnega kalupa. Električna obdelava izpusta ni tako odvisna od opreme kot rezanje žic. V veliki meri je odvisno od delovnih veščin in znanja operaterja. Električna obdelava izpusta je v glavnem pozorna na naslednjih pet točk:

①električni obdelovalni tok. 7 ~ 10 Tok lahko uporabite za začetno obdelavo EDM za skrajšanje časa obdelave; 5 ~ 7 Tok se lahko uporablja za zaključek obdelave. Namen uporabe majhnega toka je pridobiti dobro površino;

② Zagotovite, da je plodnost obraza konca plesni in navpičnost bakrene elektrode. Slaba ravnost obraza konca plesni ali nezadostna vertikalnost bakrene elektrode otežuje zagotovitev, da je dolžina delovnega pasu po obdelavi EDM skladna z oblikovano dolžino delovnega jermena. Postopek EDM je enostavno propadati ali celo prodreti v delo z delom. Zato je treba pred obdelavo uporabiti brusilnik za poravnavo obeh koncev kalupa, da izpolnjujejo zahteve glede natančnosti, za odpravljanje vertikalnosti bakrene elektrode pa je treba uporabiti kazalnik klicanja;

③ Zagotovite, da je razkorak med praznimi noži enakomerni. Med začetno obdelavo preverite, ali se prazno orodje izravna na vsakih 0,2 mm na vsakih 3 do 4 mm obdelave. Če je odmik velik, ga bo težko popraviti z naknadnimi prilagoditvami;

④Presnirajte ostanke, ustvarjene med postopkom EDM, pravočasno. Korozija iz praznjenja iskre bo ustvarila veliko količino ostankov, ki jo je treba pravočasno očistiti, sicer bo dolžina delovnega pasu drugačna zaradi različnih višin ostanka;

⑤ Plesen je treba pred EDM razmagniti.

5. Primerjava rezultatov ekstrudiranja

Profil, prikazan na sliki 1, je bil preizkušen s tradicionalnim razcepljenim kalupom in novo oblikovalsko shemo, predlagano v tem članku. Primerjava rezultatov je prikazana v tabeli 1.

Iz primerjalnih rezultatov je razvidno, da struktura plesni velik vpliv na življenje plesni. Kalup, zasnovan z novo shemo, ima očitne prednosti in močno izboljša življenje plesni.

6. Zaključek

Sončnični profil radiatorja za ekstruziranje profila je vrsta plesni, ki ga je zelo težko oblikovati in izdelovati, njegova zasnova in proizvodnja pa sta relativno zapletena. Zato je treba za zagotovitev uspešnosti ekstrudiranja in življenjsko dobo kalupa doseči naslednje točke:

(1) Strukturno obliko kalupa je treba izbrati razumno. Struktura kalupa mora biti ugodna za zmanjšanje ekstruzijske sile, da se zmanjša stres na kalupu, ki ga tvorijo zobje odvajanja toplote, s čimer se izboljša trdnost kalupa. Ključno je, da razumno določite število in razporeditev lukenj in površine lukenj in drugih parametrov: prvič, širina mostu, ki se oblikuje med luknjami, ne sme presegati 16 mm; Drugič, območje razcepljene luknje je treba določiti tako, da delitveno razmerje doseže več kot 30% ekstruzijskega razmerja, kolikor je mogoče, hkrati pa zagotavlja moč plesni.

(2) razumno izberite delovni pas in sprejmete razumne ukrepe med električno obdelavo, vključno s tehnologijo obdelave bakrenih elektrod in električnimi standardnimi parametri električne obdelave. Prva ključna točka je, da mora biti bakrena elektroda pred rezanjem žice površinsko ozemljitev, način vstavitve pa je treba uporabiti med rezanjem žice, da se zagotovi. Elektrode niso ohlapne ali deformirane.

(3) Med postopkom električne obdelave mora biti elektroda natančno poravnana, da se prepreči odstopanje zob. Seveda lahko na podlagi razumnega oblikovanja in proizvodnje uporaba kakovostnega jekla plesni vročega dela in vakuumskega toplotnega procesa treh ali več temperjev poveča potencial kalupa in doseže boljše rezultate. Od zasnove, proizvodnje do ekstruzijske proizvodnje, le če je vsaka povezava natančna, lahko zagotovimo, da se iztisne kalup profila radiatorja sončničnega radiatorja.