孟德超

摘 要：作為鋁型材料擠壓生產(chǎn)線中最主要的生產(chǎn)設(shè)備之一，牽引機(jī)發(fā)揮了巨大作用。為了保證鋁制品在擠壓過(guò)程中不會(huì)受到其他不良因素的影響，保證鋁制品的性能和質(zhì)量，必須要對(duì)擠壓模具進(jìn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)?；诖?，本文通過(guò)對(duì)鋁型材擠壓模具的概念入手，提出了薄壁鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)，最后提出了相應(yīng)的維護(hù)措施，由此希望可以切實(shí)的提升鋁型材制品的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：薄壁;鋁型材;擠壓模具;設(shè)計(jì);維護(hù)措施

引言

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，鋁型材被廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)，為此，加強(qiáng)對(duì)鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)以及維護(hù)顯得尤為重要。在整個(gè)鋁型材加工過(guò)程中，薄壁鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)鋁制品的質(zhì)量具有重要影響，為此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中必須要重視擠壓模具的設(shè)計(jì)和維護(hù)，并不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，繼而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展。

1 擠壓模具概述

對(duì)于整個(gè)鋁型材的制造而言，不僅擠壓模具的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，而且由于生產(chǎn)流程較為復(fù)雜，所以在擠壓模具的設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)對(duì)模具設(shè)計(jì)、原材料的選擇以及模具的生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的重視。對(duì)于鋁型材進(jìn)行加工加工過(guò)程中常常使用的擠壓模具主要為穿孔針擠壓以及分流組合模具擠壓法。其中后者的擠壓法成本較低，且應(yīng)用范圍較為廣泛，所以在鋁型材的加工過(guò)程中經(jīng)常采用的是分流組合模擠壓法。

1.1擠壓模具生產(chǎn)條件分析

對(duì)于大截面且復(fù)雜型材的擠壓成型而言，不僅擠壓難度較大，而且對(duì)于擠壓模具的結(jié)構(gòu)以及形成要求較高，尤其是對(duì)于斷面形狀的型材，不僅具有差異較大的壁厚，而且斷面面積以及外接圓較大等，所以其擠壓條件較為苛刻。為此，為了更好地滿足型材的擠壓要求必須要在一些特殊環(huán)境下進(jìn)行擠壓，譬如，在高溫條件下可以有效地提升其抗磨損能力，且強(qiáng)度和韌性可以得到穩(wěn)步提升。

1.2分類擠壓模具

一般情況下，擠壓模具的種類較為多樣化，為了使用方便主要是按照其結(jié)構(gòu)不同來(lái)進(jìn)行分類，其主要可以分為模具結(jié)構(gòu)以及?？讛嗝鎵嚎s外形兩種。但對(duì)于鋁型材的擠壓模式而言其最為常用的擠壓模具結(jié)構(gòu)為平面分流組合模具以及分流組合模具結(jié)構(gòu)兩種。其中，前者主要是通過(guò)一定的壓力作用進(jìn)行擠壓，然后在對(duì)其進(jìn)行分流后形成?？滓约澳ｄ\，最后按照層層工序的加工形成所需的產(chǎn)品。

1.3模具設(shè)計(jì)步驟分析

在實(shí)際的加工生產(chǎn)過(guò)程中，施工技術(shù)、產(chǎn)品類型、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及模具結(jié)構(gòu)等均會(huì)影響到擠壓模具設(shè)計(jì)質(zhì)量，為此，在實(shí)際模具設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要注意以下幾點(diǎn)：首先，確定模腔參數(shù)以及模孔的布置。對(duì)于模腔參數(shù)的確定而言其主要依據(jù)擠壓設(shè)備、擠壓工藝以及后部設(shè)備等分析而進(jìn)行確定，?？撞贾糜捎趯?huì)直接影響到模具的強(qiáng)度以及金屬的均勻流動(dòng)性，所以，在具體的擠壓模具設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要保證?？椎膶?duì)稱性，以及盡可能的讓其靠近中心位置，一般情況下，?？淄鶗?huì)設(shè)置在同心圓上。其次，?？壮叽绲脑O(shè)計(jì)。?？壮叽绲脑O(shè)計(jì)過(guò)程中必須要綜合考慮多種因素，就目前而言其主要按照以下公式進(jìn)行?？壮叽绲挠?jì)算：A=A0+M+（KY+KP+KT）A0。其中A0代表型材的工程尺寸，M表示型材所允許的偏差，KY則表示拉力作用，KP則代表導(dǎo)致型材出現(xiàn)部分尺寸降低的系數(shù)，KT則表示拉伸矯直尺寸縮減的系數(shù)和管材的熱收縮量。但需注意的時(shí)，此公式計(jì)算結(jié)果僅代表一個(gè)參考還需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)模具的變形以及彎曲變形等參數(shù)進(jìn)行考慮。最后，對(duì)金屬流動(dòng)的速度進(jìn)行合理的調(diào)整。所以金屬材料的流動(dòng)速度指的主要是在同一個(gè)截面上材料質(zhì)點(diǎn)所流出?？椎乃俣?。為了有效地對(duì)其速度進(jìn)行調(diào)整就必須要適當(dāng)?shù)脑黾臃至骺椎臄?shù)量，并保證其對(duì)稱排列等，當(dāng)進(jìn)行工作長(zhǎng)度的確定時(shí)則要充分考慮擠壓筒中心的距離以及壁厚間的差異等。

2薄壁鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)分析

對(duì)于薄壁鋁型材擠壓模具而言其主要采用的是分流組合模具，即其包含了上模和下模。其中，上模主要是由分流孔、模芯以及分流橋組成，而下模則主要是由型孔以及焊合室等組成。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中要在型孔以及模芯方面進(jìn)行工作帶的設(shè)置，然后對(duì)分流組合模板，而且制品的焊縫數(shù)量以及金屬流股數(shù)要基本保持一致。

2.1分流比K的選擇

分流比指的就是分流孔面積以及制品面積間的比值，以字母K來(lái)進(jìn)行表示。對(duì)于鋁型材擠壓而言，K的數(shù)值越大其就更便于金屬流動(dòng)以及焊合，為此，在模具強(qiáng)度所允許的范圍內(nèi)要盡可能的采取較大的K值，而對(duì)于空心型材而言，一般取K值為10-30，而鋼材則是取值在5-15內(nèi)。

2.2確定出分流孔

對(duì)于分流孔數(shù)值的確定主要是包括對(duì)分流孔的截面吃醋、數(shù)目、形狀、分布等的確定，其中形狀主要是圓形、異形以及腰子形。而對(duì)于鋼材而言主要以圓形為主，復(fù)雜的型材則以異性為主，從而可以有效地降低分流孔的數(shù)目，降低焊合縫的數(shù)量，進(jìn)而降低擠壓力。分流孔的數(shù)目主要包含二孔、四孔等偶數(shù)?？?，形狀主要設(shè)計(jì)為斜孔，即入口小而出口大，從而利于金屬焊合。

2.3焊合室

有效地增加焊合室的高度可以有效地提升焊合效果，但是與此同時(shí)也會(huì)影響模芯的穩(wěn)定性以及制品壁厚的不均勻性。但是如果焊合室的高度較小，則會(huì)導(dǎo)致其壓力的增大進(jìn)而影響焊接質(zhì)量，為此在進(jìn)行焊合室高度的選擇過(guò)程中主要是以擠壓筒的直徑進(jìn)行科學(xué)的確定。

2.4分流橋的確定

按照其結(jié)構(gòu)不同可以將分流橋分為固定式、可拆卸式分流橋，并且分流橋的寬度要盡可能的小，進(jìn)而起到增大分流壁，降低擠壓力的作用。另外，由于分流橋的高度設(shè)置直接會(huì)影響到模具的強(qiáng)度以及擠壓力，所以為了保證模具的強(qiáng)度要盡可能的降低其高度，從而有效地保證焊接效果。

3 薄壁鋁型材擠壓模具維護(hù)的方法

為了更好地提升薄壁鋁型材擠壓模具的應(yīng)用效果必須要對(duì)模具進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)和管理，為此，相應(yīng)的模具廠商必須要建立專門的模具檔案，并且要詳細(xì)的記錄模具的相關(guān)使用情況，譬如，訂購(gòu)驗(yàn)收情況、使用注意事項(xiàng)、工藝參數(shù)以及磨損維修等情況。其次，在正常使用過(guò)程中必須要按照模具的強(qiáng)度進(jìn)行使用，及時(shí)的清理真空以及冷卻系統(tǒng)。另外，在使用過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)模具出現(xiàn)輕微擦傷或則腐蝕的情況，則需要使用一千目以上的細(xì)砂紙對(duì)其進(jìn)行打磨拋光，確保將其損傷進(jìn)行修復(fù)完整。最后，當(dāng)模具使用完畢之后，要加強(qiáng)進(jìn)行清潔并放在干燥通風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行保存，防止其出現(xiàn)腐蝕的情況。并且要定期由專業(yè)人士對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)等。

綜上所述，薄壁鋁型材以其自身的優(yōu)勢(shì)逐漸被廣泛的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、建筑以及工藝等各個(gè)領(lǐng)域之中，但是由于各方面因素的影響，導(dǎo)致薄壁鋁型材在擠壓過(guò)程中仍存一定問(wèn)題，譬如，擠壓模具設(shè)計(jì)不合理、不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，進(jìn)而嚴(yán)重制約了鋁合金的質(zhì)量以及性能的發(fā)揮，為此，必須要加強(qiáng)對(duì)模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化升級(jí)，不斷提升其擠壓模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]張洪輝 隋榮勃 王坤.鋁合金擠壓模具壽命影響因素[J].中國(guó)有色金屬，2013（3）：66-67.

[2]王赫男 王孟君 劉超 喬磊 葛鵬.基于Hyper Xtrude鋁型材擠壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].鋁加工，2012（6）：11-15.

[3]孫雪梅，趙國(guó)群.懸臂鋁合金型材偽分流擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2013，49（24）：39-44.