挤压模具修模技术讨论机械制造机械_机械制造-机械.pdf

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1、挤压模具修模技术讨论 1、模具设计的基本原则 1.1、模具设计基本知识 铝型材挤压模具的设计既包括理论性知识，又有经验性知识；既有规范性知识，又有启发 性知识。理论性知识指的是如铝型材挤压分流模的挤压比计算公式、强度校核公式等；经验性知识指的是如桥宽取值、焊合室深度取值等；规范性知识指的是如模具外圆直径、上下模的厚度等；启发性知识指的是以以前设计的、与现设计相似的设计为参考，选取一组经验参数进 行尝试设计，逐步调整各参数从而得出合理的设计方案。铝型材挤压模具的设计很多都是经验的积累，目前还没有成套的、系统的可行设计理论。对于设计过程中某一需要确定的参数，如没有直接的计算公式，而只有校验式，仅仅

2、是知 道影响这一参数值范围的主要因素，我把以前设计这一参数经验值及其条件记录下来，当 再遇到相似情况时，参数的取值就可作为启发指导。例如，在确定工艺参数时，模孔数、挤压机吨位、挤压筒直径、挤压比、铸锭尺寸是互相影响、相互关联的参数做好记录并保 存好。在实际生产中，没有对某参数的独立计算式，往往是根据经验选择一组参数用试探 的方法进行确定。当设计一新型材时，可先在其中寻找最相近的型材，以它的一组参数为 初始参数进行尝试设计，然后逐步调整各参数直到合理为止。1.2、挤压模具设计时考虑的一些因素 挤压模具设计不同于一般的机械设计，它是介于机械设计与压力加工之间的一种工艺性设 计。除参考一般机械设计所

3、需要遵循的原则外，还需要考虑在热挤压条件下的各种工艺因 素。它是由多方面的因素决定的，包括模具设计者方面考虑的因素、模具制造者方面考虑 的因素和挤压生产者方面考虑的因素。从模具设计者方面来看，挤压机的结构是首要考虑的问题，设计出来的模具用于哪种 类型的挤压机上生产，这种型材在该挤压机上能否进行挤压，这种挤压机能否挤压出所要 求的压出长度，制品所要求的形状、尺寸和位置公差能否达到要求，模子的材料、结构和 外形尺寸，模孔数目、模孔尺寸、舌型比和挤压比，以及在挤压的时候所受到的各种应力、应变等，都是设计者所要考虑的问题。从模具制造者的角度来看，模子的尺寸和加工精度、工作带的加工精度和表面粗糙度，这些

4、都是首要考虑的问题。这些要求能否达到，将直接影响模具的质量，也就是说将直接 影响所生产出来的产品质量。还有就是模子的强度问题，即在加工的时候进行的热处理、表面渗碳、脱碳以及表面硬度的变化情况。从挤压生产者的角度来考虑，模具的装配及支承情况，铸垫、模具和挤压筒的加热温 度，挤压速度和工艺润滑情况，挤压机的控制和调节等，都是挤压生产者所要考虑的问题。设计正确的挤压型材图，拟定合理的挤压工艺路线，选择合适的挤压机台，这是模具设计 应该首要考虑的问题，也是设计挤压模具的先决条件。1.3、模具强度的校核 由于挤压模具的工作条件非常恶劣，在高温、高压工作的条件下，模子容易产生弹性翘曲，甚至塑性变形，如果模

5、具的强度不足够，不仅会改变模孔的尺寸，还会减低甚至消除工作 带的作用，在受力过大的情况下，模具还会有破裂的危险。因此在模具设计时一定要校核 模具承受挤压的强度!尤其是校核模子最危险的位置，例如：悬臂比例大处强度的校核；模孔与模子的边缘之间的危险截面的强度进行校核，模桥强度的校核等。模具厚度过大意味在挤压过程中摩擦力增加，挤压力加大，设备负荷过重，在实际生产中 造成模具过厚而造成很多不必要的浪费，影响了模具寿命和生产效率。进行模具强度校核，也就是确定模具厚度，在理论上，模具厚度的校核结果如果能满足抗弯应力的校核就能满 足抗剪力校核。所以在实际模具的设计中一般都是采用抗剪校核方法来确定模具厚度。因

6、 此，模具厚度的确定是模具强度最优先设计的一个目标参数。性知识既有规范性知识又有启发性知识理论性知识指的是如铝型材挤压分流模的挤压比计算公式强度校核公式等经验性知识指的是如桥宽取值焊合室深度取值等规范性知识指的是如模具外圆直径上下模的厚度等启发性知识指的是以铝型材挤压模具的设计很多都是经验的积累目前还没有成套的系统的可行设计理论对于设计过程中某一需要确定的参数如没有直接的计算公式而只有校验式仅仅是知道影响这一参数值范围的要因素我把以前设计这一参数经验值及其直径挤压比铸锭尺寸是互相影响相互关联的参数做好记录并保存好在实际生产中没有对某参数的独立计算式往往是根据经验选择一组参数用试探的方法进行确定

7、当设计一新型材时可先在其中寻找最相近的型材以它的一组参数为初始2、模具维修技术 2.1 为什么要修模？挤压模具是保证铝型材几何尺寸、截面形状和表面质量最重要的生产工具。在模具设计和 模具制造过程中，尽管模具设计工程师、模具制造技术人员努力改进工作，不断地提高其 技术水平，模具设计包括采用 Altair 模具有限元分析软件来修正设计缺陷；模具的加工 制造包括采用高精度的慢走丝线切割以及采用 CNC 高精度的加工中心加工，力求设计并制 造出尽可能完美的模具，但随着铝型材向大型化、复杂化、精密化、多规格、多用途方面 发展。对型材尺寸精度的要求越来越高、对表面质量的要求也越来越严格，以及在挤压生 产中

8、各种工艺因素的变化和模具受高温高压下循环摩擦等恶劣因素的影响等，使得用未加 修正的模具生产出来的制品难免会出现这样或那样的缺陷。因此在生产过程中除了现场的 生产人员根据具体的制品缺陷更改生产工艺选择最恰当的加工操作来修正制品可修正的 缺陷外，关键还是要靠修正模具均衡流速，制品的缺陷才能得以解决。2.2 怎样修好模具？挤压模具修正的主要工作是：采用调整金属流量分配比例（如：分流孔或导流槽的大小 调整，电蚀引流槽的深浅调整等）、调整接触摩擦系数、阻碍拦截等方法（如：拦基阻碍 等）以及调整模孔工作带的长短等各种方法来改变金属流出模孔的速度，从而使金属均匀 地流出模孔，生产出合格的挤压产品。因此修模人

9、员必须熟练地掌握有关的检查技术，才 能正确地分析和判断制品缺陷产生的原因，从而进行有效的模具修正。金属供给量的分配比例，主要是由模具设计师和制造来确定的。当模具制造出来之后，金 属的分配比例就基本固定了。设计人员必须力求合理分配。如果分配不合理，导致型材各 部分流速不均匀，给修模带来一定困难，严重时甚至无法修模。就多数模具而言，虽然金 属分配量已经确定，但金属与模具之间的摩擦阻力是可以改变的。从而达到调整金属流速 的目的。金属与模具之间的摩擦力由三个部分组成：金属与模面的接触摩擦力、模孔工作 带之间的接触摩擦力、金属与金属之间相对运动的摩擦力。改善金属与模面的摩擦条件，能够起到调整金属流动速度

10、的作用。改变金属性知识既有规范性知识又有启发性知识理论性知识指的是如铝型材挤压分流模的挤压比计算公式强度校核公式等经验性知识指的是如桥宽取值焊合室深度取值等规范性知识指的是如模具外圆直径上下模的厚度等启发性知识指的是以铝型材挤压模具的设计很多都是经验的积累目前还没有成套的系统的可行设计理论对于设计过程中某一需要确定的参数如没有直接的计算公式而只有校验式仅仅是知道影响这一参数值范围的要因素我把以前设计这一参数经验值及其直径挤压比铸锭尺寸是互相影响相互关联的参数做好记录并保存好在实际生产中没有对某参数的独立计算式往往是根据经验选择一组参数用试探的方法进行确定当设计一新型材时可先在其中寻找最相近的型

11、材以它的一组参数为初始的分配量、摩擦条件、工作带的长度和挤压 速度均可调整金属流出模孔的速度。模具修正主要侧重调整金属分配比例，接触摩擦条件 及模孔工作带长度等各种行之有效的方法来改变金属的流动特性，使金属均匀地流出模 孔，生产出合格的型材制品。为克服金属流动不均而产生的缺陷，必须研究如何使型材断 面上各部分的金属流出速度一致，这是模具设计应遵循的原则，也是修模人员所遵循的基 本原则。虽然影响金属流出模孔速度的因素很多，但可归纳为两个基本因素：a 供给型材 断面各部分的金属分配流量是否合适。即型材各部分断面积之比与相应供给部分的金属流 量之比是否相等；b 金属流动时，所受摩擦阻力的大小，当供给

12、型材某一部分的金属量越 多，摩擦阻力越小时，型材这一部分模孔的流出速度就越快，反之就越慢。怎样修好模具？概括来讲就是：正确的分析和判断、合理调整金属的流速!性知识既有规范性知识又有启发性知识理论性知识指的是如铝型材挤压分流模的挤压比计算公式强度校核公式等经验性知识指的是如桥宽取值焊合室深度取值等规范性知识指的是如模具外圆直径上下模的厚度等启发性知识指的是以铝型材挤压模具的设计很多都是经验的积累目前还没有成套的系统的可行设计理论对于设计过程中某一需要确定的参数如没有直接的计算公式而只有校验式仅仅是知道影响这一参数值范围的要因素我把以前设计这一参数经验值及其直径挤压比铸锭尺寸是互相影响相互关联的参数做好记录并保存好在实际生产中没有对某参数的独立计算式往往是根据经验选择一组参数用试探的方法进行确定当设计一新型材时可先在其中寻找最相近的型材以它的一组参数为初始