Як распрацаваць экструзійную штампоўку для радыятара сланечніка для алюмініевага профілю?

1. Аналіз канструкцыйных характарыстык алюмініевых профіляў

На малюнку 1 паказаны разрэз тыпавога алюмініевага профілю радыятара сланечнікавы. Плошча папярочнага перасеку профілю складае 7773,5 мм², у агульнай складанасці 40 цеплаадводных зубоў. Максімальны памер вісячага адтуліны, які ўтвараецца паміж зубцамі, складае 4,46 мм. Пасля разліку стаўленне языка паміж зубамі роўна 15,7. У той жа час у цэнтры профілю ёсць вялікая суцэльная зона плошчай 3846,5 мм².

Мяркуючы па асаблівасцях формы профілю, прастору паміж зубцамі можна разглядаць як полуполые профілі, а профіль радыятара складаецца з некалькіх полуполых профіляў. Такім чынам, пры распрацоўцы канструкцыі прэс-формы важна ўлічваць, як забяспечыць трываласць формы. Нягледзячы на ​​​​тое, што для паўполых профіляў, прамысловасць распрацавала мноства сталых структур прэс-формаў, такіх як «крытая разветвальная форма», «разрэзаная разветвальная форма», «падвесны мост разветвальная форма» і г.д. Аднак гэтыя структуры не прымяняюцца да прадуктаў складаецца з некалькіх полупустотелых профіляў. Традыцыйная канструкцыя ўлічвае толькі матэрыялы, але пры экструзійным фармаванні найбольшы ўплыў на трываласць аказвае сіла экструзіі падчас працэсу экструзіі, а працэс фармавання металу з'яўляецца асноўным фактарам, які стварае сілу экструзіі.

З-за вялікай цэнтральнай цвёрдай плошчы профілю сонечнага радыятара вельмі лёгка прывесці да таго, што агульная хуткасць патоку ў гэтай зоне будзе занадта высокай падчас працэсу экструзіі, і дадатковае напружанне расцяжэння будзе стварацца на галоўцы межзубчатой ​​падвескі. трубкі, у выніку чаго адбываецца пералом межзубной трубкі падвескі. Такім чынам, пры распрацоўцы канструкцыі прэс-формы мы павінны засяродзіцца на рэгуляванні хуткасці патоку металу і хуткасці патоку, каб дасягнуць мэты зніжэння ціску экструзіі і паляпшэння напружанага стану падвешанай трубы паміж зубцамі, каб палепшыць трываласць цвіль.

2. Выбар структуры формы і магутнасці экструзійнага прэса

2.1 Форма структуры формы

Для сланечнікавага профілю радыятара, паказанага на малюнку 1, хаця ён і не мае полай часткі, ён павінен мець раздзельную структуру формы, як паказана на малюнку 2. У адрозненне ад традыцыйнай канструкцыі шунтавай формы, камера металічнай паяльнай станцыі размешчана ў верхняй частцы формы, а ў ніжняй форме выкарыстоўваецца ўстаўная структура. Мэта складаецца ў тым, каб знізіць выдаткі на форму і скараціць цыкл вытворчасці формы. І верхняя, і ніжняя формы ўніверсальныя і могуць выкарыстоўвацца паўторна. Што яшчэ больш важна, блокі свідравін можна апрацоўваць незалежна адзін ад аднаго, што можа лепш забяспечыць дакладнасць рабочай стужкі для высечак. Унутранае адтуліну ніжняй формы выканана ў выглядзе прыступкі. Верхняя частка і блок адтулін для прэс-формы маюць пасадку з зазорам, а значэнне зазору з абодвух бакоў складае 0,06~0,1 м; ніжняя частка прымае інтэрферэнцыйную пасадку, а велічыня інтэрферэнцыі з абодвух бакоў складае 0,02~0,04 м, што дапамагае забяспечыць кааксіяльнасць і палягчае зборку, робячы ўкладку больш кампактнай, і ў той жа час можна пазбегнуць дэфармацыі формы, выкліканай цеплавой устаноўкай інтэрферэнцыйная пасадка.

2.2 Выбар магутнасці экструдара

Выбар магутнасці экструдара заключаецца, з аднаго боку, у вызначэнні адпаведнага ўнутранага дыяметра экструзійнага ствала і максімальнага ўдзельнага ціску экструдара на секцыю экструзійнага ствала для задавальнення ціску падчас фармоўкі металу. З іншага боку, гэта вызначыць адпаведны каэфіцыент экструзіі і выбраць адпаведныя характарыстыкі памеру формы ў залежнасці ад кошту. Для алюмініевага профілю радыятара сланечніка каэфіцыент экструзіі не можа быць занадта вялікім. Асноўная прычына ў тым, што сіла экструзіі прапарцыйная каэфіцыенту экструзіі. Чым больш каэфіцыент экструзіі, тым большая сіла экструзіі. Гэта вельмі пагібельна для формы алюмініевага профілю радыятара сланечніка.

Вопыт паказвае, што каэфіцыент экструзіі алюмініевых профіляў для сланечнікавых радыятараў складае менш за 25. Для профілю, паказанага на малюнку 1, быў абраны экструдар 20,0 МН з унутраным дыяметрам экструзійнага ствала 208 мм. Пасля разліку максімальнае ўдзельнае ціск экструдара складае 589 МПа, што з'яўляецца больш прыдатным значэннем. Калі ўдзельны ціск занадта высокі, ціск на форму будзе вялікім, што шкодзіць тэрміну службы формы; калі ўдзельны ціск занадта нізкі, ён не можа адпавядаць патрабаванням экструзійнага фармавання. Вопыт паказвае, што ўдзельнае ціск у дыяпазоне 550 ~ 750 Мпа можа лепш задаволіць розныя патрабаванні працэсу. Пасля разліку каэфіцыент экструзіі роўны 4,37. Спецыфікацыя памеру формы выбрана як 350 мм x 200 мм (знешні дыяметр x градусы).

3. Вызначэнне структурных параметраў прэс-формы

3.1 Структурныя параметры верхняй прэс-формы

(1) Колькасць і размяшчэнне адводных адтулін. Для формы для шунтавання профілю радыятара сланечніка, чым больш колькасць шунтавых адтулін, тым лепш. Для профіляў падобнай круглай формы звычайна выбіраюць ад 3 да 4 традыцыйных шунтавых адтулін. У выніку шырыня шунтавага моста павялічваецца. Як правіла, калі ён больш за 20 мм, колькасць зварных швоў менш. Тым не менш, пры выбары працоўнага пояса адтуліны для штампа, працоўны пояс адтуліны для штампа ў ніжняй частцы шунтавага моста павінен быць карацейшым. Пры ўмове, што няма дакладнага метаду разліку для выбару рабочай стужкі, гэта, натуральна, прывядзе да таго, што адтуліна пад перамычкай і іншыя дэталі не будуць дасягаць дакладна такой жа хуткасці патоку падчас экструзіі з-за розніцы ў рабочай стужцы, Гэтая розніца ў хуткасці патоку будзе ствараць дадатковую расцягвальную нагрузку на кансоль і выклікаць адхіленне цеплаадводных зубцоў. Такім чынам, для сланечнікавага радыятара экструзійнай матрыцы з вялікай колькасцю зубоў вельмі важна забяспечыць аднолькавую хуткасць патоку кожнага зуба. Па меры павелічэння колькасці шунтавых адтулін адпаведна павялічваецца колькасць шунтавых перамычак, а расход і размеркаванне патоку металу стане больш раўнамерным. Гэта адбываецца таму, што па меры павелічэння колькасці шунтавых мастоў шырыня шунтавых мастоў можа быць адпаведна зменшана.

Практычныя дадзеныя паказваюць, што колькасць шунтавых адтулін звычайна складае 6 або 8, а то і больш. Вядома, для некаторых вялікіх профіляў рассейвання цяпла сланечніка верхняя форма таксама можа арганізаваць шунтавыя адтуліны ў адпаведнасці з прынцыпам шырыні шунтавага моста ≤ 14 мм. Розніца ў тым, што для папярэдняга размеркавання і рэгулявання патоку металу трэба дадаць пярэднюю раздзяляльную пласціну. Колькасць і размяшчэнне адводных адтулін у пярэдняй адводнай пласціне можа быць выканана традыцыйным спосабам.

Акрамя таго, пры размяшчэнні шунтавых адтулін варта разгледзець магчымасць выкарыстання верхняй прэс-формы для належнага экранавання галоўкі кансолі цеплаадводнага зуба, каб прадухіліць прамое сутыкненне металу з галоўкай кансольнай трубы і, такім чынам, палепшыць напружаны стан кансольнай трубы. Заблакаваная частка кансольнай галоўкі паміж зубцамі можа складаць 1/5~1/4 даўжыні кансольнай трубы. Схема размяшчэння шунтавых адтулін паказана на малюнку 3

(2) Суадносіны плошчы шунтавага адтуліны. Паколькі таўшчыня сценкі кораня гарачага зуба невялікая, а вышыня знаходзіцца далёка ад цэнтра, а фізічная плошча моцна адрозніваецца ад цэнтра, гэта найбольш складаная частка для фарміравання металу. Такім чынам, ключавым момантам у канструкцыі формы для профілю радыятара з сланечніка з'яўляецца максімальна павольная хуткасць патоку цэнтральнай суцэльнай часткі, каб гарантаваць, што метал спачатку запоўніць корань зуба. Для дасягнення такога эфекту, з аднаго боку, неабходны выбар рабочай стужкі, і, што больш важна, вызначэнне плошчы адводнай адтуліны, у асноўным плошчы цэнтральнай часткі, адпаведнай адводнай адтуліне. Выпрабаванні і эмпірычныя значэнні паказваюць, што лепшы эфект дасягаецца, калі плошча цэнтральнай адтуліны адводу S1 і плошча вонкавага адзінага адтуліны адводу S2 задавальняюць наступнай залежнасці: S1= (0,52 ~0,72) S2

Акрамя таго, эфектыўны канал патоку металу ў цэнтральнай адтуліне раздзяляльніка павінен быць на 20~25 мм даўжэй, чым эфектыўны канал патоку металу ў вонкавым адтуліне раздзяляльніка. Гэтая даўжыня таксама ўлічвае запас і магчымасць рамонту формы.

(3) Глыбіня зварачнай камеры. Экструзійны штамп для радыятара Sunflower адрозніваецца ад традыцыйнага шунта. Уся яго зварачная камера павінна размяшчацца ў верхняй плашчакі. Гэта робіцца для забеспячэння дакладнасці апрацоўкі блока адтулін ніжняй плашкі, асабліва дакладнасці рабочай стужкі. У параўнанні з традыцыйнай шунтавай формай неабходна павялічыць глыбіню зварачнай камеры профілю радыятара Sunflower. Чым большая магутнасць экструзійнай машыны, тым больш павялічваецца глыбіня зварачнай камеры, якая складае 15~25 мм. Напрыклад, калі выкарыстоўваецца экструзійная машына 20 МН, глыбіня зварачнай камеры традыцыйнай шунтавай плашкі складае 20~22 мм, у той час як глыбіня зварачнай камеры шунтавай плашкі профілю радыятара сланечніка павінна быць 35~40 мм. . Перавага гэтага заключаецца ў тым, што метал цалкам звараны і нагрузка на падвешаную трубу значна зніжаецца. Структура зварачнай камеры верхняй формы паказана на малюнку 4.

3.2 Канструкцыя ўстаўкі з адтулінай для штампа

Канструкцыя блока адтулін для штампа ў асноўным уключае памер адтуліны для штампа, працоўны пояс, знешні дыяметр і таўшчыню блока люстэрка і г.д.

(1) Вызначэнне памеру адтуліны. Памер адтуліны ў штампе можна вызначыць традыцыйным спосабам, у асноўным з улікам маштабавання тэрмічнай апрацоўкі сплаву.

(2) Выбар рабочага пояса. Прынцып выбару працоўнага рамяня заключаецца ў тым, каб спачатку пераканацца, што запас усяго металу ў ніжняй частцы кораня зуба дастатковы, каб хуткасць патоку ў ніжняй частцы кораня зуба была большай, чым у іншых частках. Такім чынам, працоўны пояс у ніжняй частцы кораня зуба павінен быць самым кароткім, са значэннем 0,3~0,6 мм, а працоўны пояс у сумежных частках павінен быць павялічаны на 0,3 мм. Прынцып заключаецца ў павелічэнні на 0,4~0,5 кожныя 10~15 мм да цэнтра; па-другое, працоўны пояс у самай вялікай суцэльнай частцы цэнтра не павінен перавышаць 7 мм. У адваротным выпадку, калі розніца ў даўжыні рабочай стужкі занадта вялікая, пры апрацоўцы медных электродаў і апрацоўцы рабочай стужкі электраэрозіяй будуць узнікаць вялікія памылкі. Гэтая памылка можа лёгка прывесці да паломкі адхілення зуба ў працэсе экструзіі. Рабочы пояс паказаны на малюнку 5.

 

(3) Знешні дыяметр і таўшчыня ўстаўкі. Для традыцыйных шунтавых формаў таўшчыня ўстаўкі з адтулінай для штампа роўная таўшчыні ніжняй формы. Аднак калі эфектыўная таўшчыня адтуліны для сланечнікавага радыятара занадта вялікая, профіль лёгка сутыкнецца з формай падчас экструзіі і выгрузкі, што прывядзе да няроўных зубоў, драпін або нават закліноўвання зубоў. Гэта прывядзе да паломкі зубоў.

Акрамя таго, калі таўшчыня адтуліны штампа занадта вялікая, з аднаго боку, час апрацоўкі падчас працэсу EDM доўгі, а з іншага боку, лёгка выклікаць адхіленне ад электрычнай карозіі, а таксама лёгка выклікаць дэвіяцыю зубоў пры экструзіі. Вядома, калі таўшчыня адтуліны плашкі занадта малая, трываласць зуб'яў не можа быць гарантавана. Такім чынам, прымаючы пад увагу гэтыя два фактары, вопыт паказвае, што ступень устаўкі адтуліны для штампа ніжняй формы звычайна складае ад 40 да 50; а вонкавы дыяметр устаўкі з адтулінай для штампа павінен складаць ад 25 да 30 мм ад самага вялікага краю адтуліны для штампа да вонкавага круга пласціны.

Для профілю, паказанага на малюнку 1, вонкавы дыяметр і таўшчыня блока адтулін для штампа складаюць 225 мм і 50 мм адпаведна. Устаўка з адтулінай для штампа паказана на малюнку 6. D на малюнку - гэта фактычны памер, а намінальны памер - 225 мм. Гранічнае адхіленне знешніх памераў падбіраецца ў адпаведнасці з унутраным адтулінай ніжняй формы, каб гарантаваць, што аднабаковы зазор знаходзіцца ў межах 0,01~0,02 мм. Блок адтулін для штампа паказаны на малюнку 6. Намінальны памер унутранага адтуліны блока для адтулін для штампа, размешчанага на ніжняй форме, складае 225 мм. Зыходзячы з фактычна вымеранага памеру, блок адтулін падбіраецца ў адпаведнасці з прынцыпам 0,01~0,02 мм на бок. Вонкавы дыяметр блока адтулін для штампа можа быць атрыманы як D, але для зручнасці ўстаноўкі вонкавы дыяметр люстранога блока для адтулін для штампа можа быць належным чынам зменшаны ў межах 0,1 м на канцы падачы, як паказана на малюнку .

4. Асноўныя тэхналогіі вырабу прэс-формаў

Апрацоўка формы для радыятарнага профілю Sunflower мала чым адрозніваецца ад апрацоўкі формы для звычайнага алюмініевага профілю. Відавочная розніца ў асноўным адлюстроўваецца на электрычнай апрацоўцы.

(1) Што тычыцца рэзкі дроту, неабходна прадухіліць дэфармацыю меднага электрода. Паколькі медны электрод, які выкарыстоўваецца для электраэрозіі, цяжкі, зубцы занадта малыя, сам электрод мяккі, мае дрэнную калянасць, а лакальная высокая тэмпература, якая ствараецца пры рэзцы дроту, прыводзіць да таго, што электрод лёгка дэфармуецца ў працэсе рэзкі дроту. Пры выкарыстанні дэфармаваных медных электродаў для апрацоўкі рабочых стужак і пустых нажоў узнікнуць перакошаныя зубцы, што можа лёгка прывесці да таго, што форма будзе скасавана падчас апрацоўкі. Такім чынам, неабходна прадухіліць дэфармацыю медных электродаў у працэсе вытворчасці ў рэжыме онлайн. Асноўнымі прафілактычнымі мерамі з'яўляюцца: перад абрэзкай дроту выраўнаваць медны блок са станінай; выкарыстоўвайце цыферблатны індыкатар для рэгулявання вертыкальнасці ў пачатку; пры рэзцы дроту спачатку пачніце з зубчастай часткі і, нарэшце, адрэжце частку з тоўстай сценкай; Час ад часу выкарыстоўвайце абрэзкі срэбнай дроту, каб запоўніць выразаныя часткі; пасля таго, як дрот будзе выраблены, выкарыстоўвайце машыну для дроту, каб адрэзаць кароткі ўчастак каля 4 мм па даўжыні адрэзанага меднага электрода.

(2) Электрычная апрацоўка відавочна адрозніваецца ад звычайных прэс-формаў. Эрозія вельмі важная пры апрацоўцы прэс-формаў профілю радыятара сланечніка. Нават калі канструкцыя ідэальная, нязначны дэфект EDM прывядзе да таго, што ўся форма будзе скасавана. Электрычная апрацоўка не так залежыць ад абсталявання, як рэзка дроту. Гэта шмат у чым залежыць ад навыкаў і кваліфікацыі аператара. Электрычная апрацоўка ў асноўным звяртае ўвагу на наступныя пяць момантаў:

①Апрацоўчы ток электрычнага разраду. Ток 7~10 А можа быць выкарыстаны для пачатковай апрацоўкі электраэрозійнай машыны, каб скараціць час апрацоўкі; Ток 5~7 А можна выкарыстоўваць для фінішнай апрацоўкі. Мэта выкарыстання малога току - атрымаць добрую паверхню;

② Пераканайцеся ў роўнасці тарца формы і вертыкальнасці меднага электрода. Дрэнная плоскасць тарца прэс-формы або недастатковая вертыкальнасць меднага электрода ўскладняе забеспячэнне таго, каб даўжыня рабочай стужкі пасля апрацоўкі электраэрозіяй адпавядала задуманай даўжыні рабочай стужкі. Працэс EDM лёгка выйсці з ладу або нават пракрасціся праз зубчасты працоўны рамень. Такім чынам, перад апрацоўкай трэба выкарыстоўваць шліфавальную машынку, каб выраўнаваць абодва канцы формы, каб адпавядаць патрабаванням да дакладнасці, і цыферблатны індыкатар, каб выправіць вертыкальнасць меднага электрода;

③ Пераканайцеся, што зазор паміж пустымі нажамі роўны. Падчас пачатковай апрацоўкі праверце, ці зрушаны пусты інструмент на кожныя 0,2 мм праз кожныя 3-4 мм апрацоўкі. Калі зрушэнне вялікае, выправіць яго наступнымі карэкціроўкамі будзе складана;

④Своечасова выдаляйце рэшткі, якія ўтварыліся падчас працэсу EDM. Іскравая карозія прывядзе да ўтварэння вялікай колькасці рэшткаў, якія неабходна своечасова ачысціць, інакш даўжыня рабочай стужкі будзе адрознівацца з-за рознай вышыні рэшткаў;

⑤Цвіль павінна быць размагнічана перад EDM.

5. Параўнанне вынікаў экструзіі

Профіль, паказаны на малюнку 1, быў правераны з выкарыстаннем традыцыйнай раздзельнай формы і новай канструктыўнай схемы, прапанаванай у гэтым артыкуле. Параўнанне вынікаў прыведзена ў табліцы 1.

З вынікаў параўнання відаць, што структура формы мае вялікі ўплыў на тэрмін службы формы. Форма, распрацаваная па новай схеме, мае відавочныя перавагі і значна павялічвае тэрмін службы формы.

6. Заключэнне

Экструзійная форма для профілю радыятара сланечніка - гэта тып формы, якую вельмі складана распрацаваць і вырабіць, а яе распрацоўка і вытворчасць адносна складаныя. Такім чынам, для забеспячэння паспяховасці экструзіі і тэрміну службы прэс-формы неабходна выканаць наступныя моманты:

(1) Структурная форма формы павінна быць выбрана разумна. Структура прэс-формы павінна спрыяць памяншэнню сілы экструзіі, каб паменшыць нагрузку на кансоль формы, утвораную зубцамі рассейвання цяпла, тым самым паляпшаючы трываласць формы. Галоўнае - разумна вызначыць колькасць і размяшчэнне шунтавых адтулін, а таксама плошчу шунтавых адтулін і іншыя параметры: па-першае, шырыня шунтавай перамычкі, утворанай паміж шунтавымі адтулінамі, не павінна перавышаць 16 мм; Па-другое, плошча адтуліны для расколу павінна быць вызначана такім чынам, каб каэфіцыент расшчаплення дасягаў больш за 30% ад каэфіцыента экструзіі, наколькі гэта магчыма, пры забеспячэнні трываласці формы.

(2) Разумна выбірайце працоўны пояс і прымайце разумныя меры падчас электрычнай апрацоўкі, уключаючы тэхналогію апрацоўкі медных электродаў і электрычныя стандартныя параметры электрычнай апрацоўкі. Першым ключавым момантам з'яўляецца тое, што медны электрод перад разразаннем дроту павінен быць адшліфаваны, і для гэтага трэба выкарыстоўваць метад устаўкі падчас рэзкі дроту. Электроды не аслабленыя і не дэфармаваныя.

(3) У працэсе электрычнай апрацоўкі электрод павінен быць дакладна выраўнаваны, каб пазбегнуць адхілення зуба. Безумоўна, на аснове разумнага праектавання і вытворчасці, выкарыстанне высакаякаснай сталі для гарачай апрацоўкі прэс-формаў і працэс вакуумнай тэрмічнай апрацоўкі трох і больш загартоў можа максымізаваць патэнцыял прэс-формы і дасягнуць лепшых вынікаў. Ад праектавання, вытворчасці да экструзійнай вытворчасці, толькі калі кожнае звяно дакладнае, мы можам гарантаваць, што форма профілю радыятара з сланечніка будзе экструдаваная.