Hoe om die sonneblom -verkoeler -ekstrusie te ontwerp vir aluminiumprofiel?

1. Analise van strukturele eienskappe van aluminiumprofielafdelings

Figuur 1 toon die dwarssnit van 'n tipiese aluminiumprofiel van die sonneblom. Die deursnitoppervlakte van die profiel is 7773,5 mm², met 'n totaal van 40 tande vir hitte-verspreiding. Die maksimum openingsgrootte wat tussen die tande gevorm is, is 4,46 mm. Na berekening is die tongverhouding tussen die tande 15,7. Terselfdertyd is daar 'n groot soliede gebied in die middel van die profiel, met 'n oppervlakte van 3846,5 mm².

Te oordeel na die vormkenmerke van die profiel, kan die ruimte tussen die tande as semi-holprofiele beskou word, en die verkoelingsprofiel bestaan ​​uit veelvuldige semi-holprofiele. Daarom, wanneer u die vormstruktuur ontwerp, is die sleutel om te oorweeg hoe om die sterkte van die vorm te verseker. Alhoewel die bedryf vir semi-holprofiele 'n verskeidenheid volwasse vormstrukture ontwikkel het, soos 'bedekte splittervorm', 'gesnyde splittervorm', 'Suspension Bridge Splitter Mold', ens. Saamgestel uit verskeie semi-holprofiele. Tradisionele ontwerp oorweeg slegs materiale, maar in die extrusievorming is die grootste impak op sterkte die extrusie -krag tydens die ekstruderingsproses, en die metaalvormingsproses is die belangrikste faktor wat ekstrusiekrag opwek.

As gevolg van die groot sentrale soliede oppervlakte van die sonkoelerprofiel, is dit baie maklik om te veroorsaak dat die totale vloeitempo in hierdie gebied te vinnig is tydens die extrusieproses, en die ekstra trekspanning sal op die kop van die interpensuspensie gegenereer word buis, wat lei tot die breuk van die inter -suspensiebuis. Daarom moet ons in die ontwerp van die vormstruktuur fokus op die aanpassing van metaalvloeitempo en vloeitempo om die doel van die vermindering van ekstrusiedruk te bereik en die spanningstoestand van die gesuspendeerde pyp tussen tande te verbeter, om die sterkte van die vorm.

2. Seleksie van vormstruktuur en extrusie persvermoë

2.1 vormstruktuurvorm

Vir die sonneblom -verkoelerprofiel wat in Figuur 1 getoon word, hoewel dit nie 'n hol deel het nie, moet dit die gesplete vormstruktuur aanneem soos getoon in Figuur 2. Anders as die tradisionele shuntvormstruktuur, word die metaal -soldeerstasie -kamer in die boonste geplaas vorm, en 'n insetselstruktuur word in die onderste vorm gebruik. Die doel is om vormkoste te verlaag en die vormvervaardigingsiklus te verkort. Beide die boonste vorm- en onderste vormstelle is universeel en kan hergebruik word. Die belangrikste is dat die gateblokke onafhanklik verwerk kan word, wat die akkuraatheid van die gate werkgordel beter kan verseker. Die binneste gat van die onderste vorm is as 'n stap ontwerp. Die boonste deel en die vormgatblok neem die opruiming in, en die gapingswaarde aan beide kante is 0,06 ~ 0,1 m; Die onderste deel neem interferensie -pas aan, en die interferensiebedrag aan beide kante is 0,02 ~ 0,04 m, wat help om koaksialiteit te verseker en die montering te vergemaklik, wat die inleg meer kompak laat pas, en terselfdertyd kan dit die vorm van vormvervorming vermy deur termiese installasie Interferensie pas.

2.2 Seleksie van ekstruderkapasiteit

Die keuse van die ekstrudervermoë is enersyds om die toepaslike binnediameter van die ekstruderingsvat en die maksimum spesifieke druk van die ekstruder op die ekstruderingsvat te bepaal om aan die druk tydens metaalvorming te voldoen. Aan die ander kant is dit om die toepaslike extrusieverhouding te bepaal en die toepaslike vormsgrootte -spesifikasies op grond van koste te kies. Vir die aluminiumprofiel van die sonneblom -verkoeler kan die ekstruderingsverhouding nie te groot wees nie. Die hoofrede is dat die extrusie krag eweredig is aan die ekstruderingsverhouding. Hoe groter die extrusieverhouding, hoe groter is die ekstruderingskrag. Dit is uiters nadelig vir die vorm van die sonneblom -verkoeler -aluminiumprofiel.

Ondervinding toon dat die ekstruderingsverhouding van aluminiumprofiele vir sonneblomradiators minder as 25 is. Vir die profiel wat in Figuur 1 getoon word, is 'n 20,0 miljoen ekstruder met 'n ekstrusie -vat van die binneste deursnee van 208 mm gekies. Na berekening is die maksimum spesifieke druk van die ekstruder 589MPA, wat 'n meer toepaslike waarde is. As die spesifieke druk te hoog is, sal die druk op die vorm groot wees, wat nadelig is vir die vorm van die vorm; As die spesifieke druk te laag is, kan dit nie aan die vereistes van extrusievorming voldoen nie. Ondervinding toon dat 'n spesifieke druk in die omgewing van 550 ~ 750 MPa beter kan voldoen aan verskillende prosesvereistes. Na berekening is die extrusie -koëffisiënt 4,37. Die vorm van die vormgrootte word gekies as 350 mmx200 mm (x grade van die buitenste deursnee).

3. Bepaling van vormstruktuurparameters

3.1 Boonste vorm struktuurparameters

(1) Aantal en rangskikking van diverter gate. Vir die sonneblom -radiator -profiel, hoe meer die aantal shuntgate, hoe beter. Vir profiele met soortgelyke sirkelvorms word 3 tot 4 tradisionele shuntgate oor die algemeen gekies. Die resultaat is dat die breedte van die shuntbrug groter is. Oor die algemeen, as dit groter as 20 mm is, is die aantal sweislasse minder. As u die werkgordel van die gaatjie kies, moet die werkgordel van die gaatjie aan die onderkant van die shuntbrug korter wees. Onder die voorwaarde dat daar geen presiese berekeningsmetode is vir die keuse van die werkgordel nie, sal dit natuurlik veroorsaak dat die gaatjie onder die brug en ander dele nie presies dieselfde vloeitempo tydens ekstrudering bereik nie as gevolg van die verskil in die werkgordel, Hierdie verskil in vloeitempo sal addisionele trekspanning op die cantilever lewer en die afbuiging van die hittetande veroorsaak. Daarom is dit baie krities om te verseker dat die vloeitempo van elke tand konsekwent is vir die sonneblom -verkoeler -ekstrusie met 'n digte aantal tande. Namate die aantal shuntgate toeneem, sal die aantal shunt -brûe dienooreenkomstig toeneem, en die vloeitempo en die verspreiding van die metaal sal meer eweredig word. Dit is omdat namate die aantal shunt -brûe toeneem, die breedte van die shunt -brûe dienooreenkomstig verminder kan word.

Praktiese gegewens toon dat die aantal shuntgate oor die algemeen 6 of 8 is, of selfs meer. Vir sommige groot sonneblomhitte -verspreidingsprofiele kan die boonste vorm natuurlik ook die shuntgate rangskik volgens die beginsel van die shuntbrugbreedte ≤ 14 mm. Die verskil is dat 'n voorste splitterplaat bygevoeg moet word tot die voorverdeling en die metaalvloei aan te pas. Die aantal en rangskikking van die uiteenlopende gate in die voorste diverterplaat kan op 'n tradisionele manier uitgevoer word.

Daarbenewens, wanneer u die shuntgate rangskik, moet u die boonste vorm oorweeg om die kop van die cantilever van die hittetand toepaslik te beskerm om te voorkom dat die metaal direk die kop van die cantilever -buis tref en sodoende die spanningstoestand verbeter van die cantilever -buis. Die geblokkeerde deel van die cantilever -kop tussen die tande kan 1/5 ~ 1/4 van die lengte van die cantilever -buis wees. Die uitleg van die shuntgate word in Figuur 3 getoon

(2) Die gebiedsverhouding van die shuntgat. Omdat die muurdikte van die wortel van die warm tand klein is en die hoogte ver van die middel is, en die fisiese gebied baie anders is as die middel, is dit die moeilikste deel om metaal te vorm. Daarom is 'n sleutelpunt in die ontwerp van die sonneblom -radiatorprofielvorm om die vloeitempo van die sentrale soliede deel so stadig as moontlik te maak om te verseker dat die metaal eers die wortel van die tand vul. Om so 'n effek te bereik, is dit enersyds die keuse van die werkgordel, en nog belangriker, die bepaling van die oppervlakte van die divertergat, hoofsaaklik die oppervlakte van die sentrale deel wat ooreenstem met die divertergat. Toetse en empiriese waardes toon dat die beste effek bereik word wanneer die oppervlakte van die sentrale divertergat S1 en die oppervlakte van die eksterne enkele divertergat S2 die volgende verwantskap bevredig: S1 = (0.52 ~ 0.72) S2

Daarbenewens moet die effektiewe metaalvloeikanaal van die sentrale splittergat 20 ~ 25 mm langer wees as die effektiewe metaalvloeikanaal van die buitenste splittergat. Hierdie lengte hou ook rekening met die marge en moontlikheid van vormherstel.

(3) Diepte van die sweiskamer. Die sonneblom -verkoelerprofiel -extrusie sterf verskil van die tradisionele shunt. Die hele sweiskamer moet in die boonste matrijs geleë wees. Dit is om die akkuraatheid van die gatblokverwerking van die laer matrijs te verseker, veral die akkuraatheid van die werkgordel. In vergelyking met die tradisionele shuntvorm, moet die diepte van die sweiskamer van die sonneblom -radiatorprofiel -shuntvorm verhoog word. Hoe groter die kapasiteit van die ekstruderingsmasjien, hoe groter is die toename in die diepte van die sweiskamer, wat 15 ~ 25 mm is. Byvoorbeeld, as 'n 20 miljoen extrusie -masjien gebruik word, is die diepte van die sweiskamer van die tradisionele shunt 20 20 mm, terwyl die diepte van die sweiskamer van die shunt -matrijs van die sonneblom -radiatorprofiel 35 ~ 40 mm moet wees . Die voordeel hiervan is dat die metaal volledig gesweis is en die spanning op die gesuspendeerde pyp baie verminder word. Die struktuur van die boonste vormsweiskamer word in Figuur 4 getoon.

3.2 Ontwerp van die gatinvoegsel

Die ontwerp van die gateblok bevat hoofsaaklik die gate -grootte, werkgordel, buitenste deursnee en dikte van die spieëlblok, ens.

(1) Bepaling van die gatgrootte. Die matrijsgrootte kan op 'n tradisionele manier bepaal word, veral met inagneming van die skaal van die termiese verwerking van legering.

(2) Seleksie van werkgordel. Die beginsel van die seleksie van werkgordels is om eers te verseker dat die toevoer van alle metaal aan die onderkant van die tandwortel voldoende is, sodat die vloeitempo aan die onderkant van die tandwortel vinniger is as ander dele. Daarom moet die werkgordel aan die onderkant van die tandwortel die kortste wees, met 'n waarde van 0,3 ~ 0,6 mm, en die werkgordel by die aangrensende dele moet met 0,3 mm verhoog word. Die beginsel is om met 0,4 ~ 0,5 elke 10 ~ 15 mm na die sentrum toe te neem; Tweedens moet die werkgordel by die grootste soliede deel van die sentrum nie meer as 7 mm wees nie. Andersins, as die lengteverskil van die werkgordel te groot is, sal groot foute voorkom in die verwerking van koperelektrodes en EDM -verwerking van die werkgordel. Hierdie fout kan maklik veroorsaak dat die tandbuiging tydens die extrusieproses breek. Die werkgordel word in Figuur 5 getoon.

 

(3) Die buitenste deursnee en dikte van die insetsel. Vir tradisionele shuntvorms is die dikte van die gaatjie -insetsel die dikte van die onderste vorm. Vir die sonneblom -verkoelervorm, as die effektiewe dikte van die gaatjie te groot is, sal die profiel egter maklik met die vorm bots tydens extrusie en ontlading, wat lei tot ongelyke tande, skrape of selfs tand vas. Dit sal veroorsaak dat die tande breek.

Boonop, as die dikte van die gaatjie te lank is, enersyds is die verwerkingstyd lank tydens die EDM -proses, en aan die ander kant is dit maklik om elektriese korrosie -afwyking te veroorsaak, en dit is ook maklik om Tandafwyking tydens extrusie veroorsaak. Natuurlik, as die dikte van die gat te klein is, kan die sterkte van die tande nie gewaarborg word nie. Daarom, as u hierdie twee faktore in ag neem, toon die ervaring dat die gate -invoegingsgraad van die onderste vorm oor die algemeen 40 tot 50 is; en die buitenste deursnee van die gate -insetsel moet 25 tot 30 mm van die grootste rand van die gaatjie tot by die buitenste sirkel van die insetsel wees.

Vir die profiel wat in Figuur 1 getoon word, is die buitenste deursnee en dikte van die gateblok onderskeidelik 225 mm en 50 mm. Die gate -insetsel word in Figuur 6 getoon. D in die figuur is die werklike grootte en die nominale grootte is 225 mm. Die limietafwyking van sy buitenste afmetings word volgens die binneste gat van die onderste vorm gekoppel om te verseker dat die eensydige gaping binne die omgewing van 0,01 ~ 0,02 mm is. Die gateblok word in Figuur 6 getoon. Die nominale grootte van die binneste gat van die gateblok wat op die onderste vorm geplaas is, is 225 mm. Op grond van die werklike gemete grootte word die gateblok volgens die beginsel van 0,01 ~ 0,02 mm per kant gekombineer. Die buitenste deursnee van die gateblok kan as D verkry word, maar vir die gemak van die installasie kan die buitenste deursnee van die gate spieëlblok toepaslik verminder word binne die omvang van 0,1 m aan die voerpunt, soos getoon in die figuur .

4. Sleuteltegnologieë van vormvervaardiging

Die bewerking van die vorm van die sonneblom -verkoelerprofiel verskil nie veel van dié van gewone aluminiumprofielvorms nie. Die voor die hand liggende verskil word hoofsaaklik weerspieël in die elektriese verwerking.

(1) Wat die sny van draad betref, is dit nodig om die vervorming van die koperelektrode te voorkom. Aangesien die koperelektrode wat vir EDM gebruik word, swaar is, is die tande te klein, die elektrode self is sag, het 'n swak styfheid, en die plaaslike hoë temperatuur wat deur draad sny, veroorsaak dat die elektrode maklik vervorm kan word tydens die draadknipproses. As u misvormde koperelektrodes gebruik om werkgordels en leë messe te verwerk, sal skewe tande voorkom, wat maklik kan veroorsaak dat die vorm tydens die verwerking geskrap word. Daarom is dit nodig om die vervorming van die koperelektrodes tydens die aanlynvervaardigingsproses te voorkom. Die belangrikste voorkomende maatreëls is: Voordat draad sny, maak die koperblok met 'n bed gelyk; Gebruik 'n skakelaanwyser om die vertikaliteit aan die begin aan te pas; As u draad sny, begin eers van die tandgedeelte af en sny die deel uiteindelik met 'n dik muur; Gebruik elke nou en dan skroot silwerdraad om die gesnyde dele te vul; Nadat die draad gemaak is, gebruik 'n draadmasjien om 'n kort gedeelte van ongeveer 4 mm langs die lengte van die gesnyde koperelektrode af te sny.

(2) Elektriese ontladingsbewerking verskil natuurlik van gewone vorms. EDM is baie belangrik in die verwerking van die vorm van die sonneblom -verkoeler. Selfs as die ontwerp perfek is, sal 'n effense defek in EDM veroorsaak dat die hele vorm geskrap word. Elektriese ontladingsbewerking is nie so afhanklik van toerusting soos die sny van draad nie. Dit hang grootliks af van die operateur se bedryfsvaardighede en vaardigheid. Elektriese ontladingsbewerking gee hoofsaaklik aandag aan die volgende vyf punte:

①Elektriese ontladingsbewerkingstroom. 7 ~ 10 'n Stroom kan gebruik word vir aanvanklike EDM -bewerking om die verwerkingstyd te verkort; 5 ~ 7 'n Stroom kan gebruik word vir die afwerking van bewerking. Die doel van die gebruik van klein stroom is om 'n goeie oppervlak te verkry;

② Verseker die platheid van die vorm van die vorm en die vertikaliteit van die koperelektrode. Swak platheid van die vorm van die vorm of onvoldoende vertikaliteit van die koperelektrode maak dit moeilik om te verseker dat die lengte van die werkgordel na EDM -verwerking ooreenstem met die ontwerpte werkgordellengte. Dit is maklik vir die EDM -proses om te misluk of selfs deur die tandgordel te dring. Daarom moet 'n slypmasjien gebruik word om aan beide ente van die vorm plat te maak om aan die akkuraatheidsvereistes te voldoen, en 'n skakelaanwyser moet gebruik word om die vertikaliteit van die koperelektrode reg te stel;

③ Sorg dat die gaping tussen die leë messe eweredig is. Kyk tydens die aanvanklike bewerking of die leë werktuig elke 0,2 mm elke 3 tot 4 mm verwerking vergoed word. As die offset groot is, sal dit moeilik wees om dit met daaropvolgende aanpassings reg te stel;

④ Verwyder die oorskot wat tydens die EDM -proses betyds gegenereer is. Die korrosie van vonkontlading sal 'n groot hoeveelheid residu lewer, wat betyds skoongemaak moet word, anders sal die lengte van die werkgordel verskil vanweë die verskillende hoogtes van die residu;

⑤ Die vorm moet gedemagnetiseer word voor EDM.

5. Vergelyking van ekstruderingsresultate

Die profiel wat in Figuur 1 getoon word, is getoets met behulp van die tradisionele gesplete vorm en die nuwe ontwerpskema wat in hierdie artikel voorgestel is. Die vergelyking van die resultate word in Tabel 1 getoon.

Uit die vergelykingsresultate kan gesien word dat die vormstruktuur 'n groot invloed op die vormlewe het. Die vorm wat ontwerp is met die nuwe skema, hou duidelike voordele in en verbeter die vormlewe aansienlik.

6. Gevolgtrekking

Die sonneblom -verkoelerprofiel -extrusievorm is 'n soort vorm wat baie moeilik is om te ontwerp en te vervaardig, en die ontwerp en vervaardiging daarvan is relatief ingewikkeld. Daarom moet die volgende punte bereik word om die extrusie -sukseskoers en lewensduur van die vorm te verseker:

(1) Die strukturele vorm van die vorm moet redelik gekies word. Die struktuur van die vorm moet bevorderlik wees vir die vermindering van die extrusie -krag om die spanning op die vorm van die vorm te verminder wat gevorm word deur die hittetande en sodoende die sterkte van die vorm verbeter. Die sleutel is om die aantal en rangskikking van die shuntgate en die oppervlakte van die shuntgate en ander parameters redelik te bepaal: eerstens moet die breedte van die shuntbrug tussen die shuntgate nie meer as 16 mm wees nie; Tweedens moet die gesplete gatarea bepaal word sodat die splitverhouding meer as 30% van die ekstruderingsverhouding soveel as moontlik bereik, terwyl die sterkte van die vorm verseker word.

(2) Kies die werkgordel redelik en neem redelike maatreëls tydens elektriese bewerking, insluitend die verwerkingstegnologie van koperelektrodes en die elektriese standaardparameters van elektriese bewerking. Die eerste sleutelpunt is dat die koperelektrode oppervlakgrond moet wees voor die sny van die draad, en die invoegmetode moet tydens die sny van die draad gebruik word om dit te verseker. Die elektrodes is nie los of vervorm nie.

(3) Tydens die elektriese bewerkingsproses moet die elektrode akkuraat in lyn wees om tandafwyking te voorkom. Op grond van redelike ontwerp en vervaardiging, kan die gebruik van hoë kwaliteit vormstaal en die vakuumhitte-behandelingsproses van drie of meer tempers die potensiaal van die vorm maksimeer en beter resultate behaal. Van die ontwerp, vervaardiging tot ekstruderingsproduksie, slegs as elke skakel akkuraat is, kan ons verseker dat die vorm van die sonneblom -verkoeler -profiel geëkstruder word.