1. Kernklassifizierung von Matrizen : massiv und hohl
1.1 Planenstanze Massivstanze ( )
Strukturmerkmale: Die Struktur ist relativ einfach und besteht aus einer Form mit einem Matrizenloch.
Funktionsprinzip: Aluminiummetall fließt direkt durch die Matrizenlöcher, ohne Umleitung oder Schweißen.
Anwendungsbereich: Zur Herstellung von Vollprofilen, einschließlich Winkelaluminium, Kanalaluminium, I-Träger-Aluminium, Rundstäben, Vierkantstäben und verschiedenen industriellen Vollprofilen.
Konstruktionspunkte: Die präzise Einstellung der Arbeitslänge ist der Schlüssel zur Steuerung der Metallflussrate und zur Gewährleistung der Geradheit des Profils.
1.Split-Flow Düse ( Hohldüse - )2
Strukturmerkmale: Dies ist der komplexeste und technisch anspruchsvollste Werkzeugtyp, bestehend aus einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug.
( Obere Matrize: Ausgestattet mit einer geteilten Brücke und einem Matrizenkern (Zunge). Die geteilte Brücke spaltet den Aluminiumbarren, während die Form des Matrizenkerns die innere Hohlraumkonfiguration des Profils bestimmt.
Untere Matrize: Verfügt über eine Matrizenöffnung (Arbeitsbereich) und eine Schweißkammer. Das Profil des Matrizenlochs bestimmt die äußere Form des Profilteils. )
Funktionsprinzip: Die Aluminiumlegierung wird durch die Shunt-Brücke in mehrere Ströme aufgeteilt → Betritt die Schweißkammer → Nachschweißen unter hoher Temperatur und hohem Druck → Eingekapselter oberer Matrizenkern → Aus dem unteren Matrizenloch extrudiert.
Anwendungsbereich: Zur Herstellung von Hohlprofilen, einschließlich Rund- und Vierkantrohren, sowie von Industrieprofilen mit komplexen Hohlräumen (z. B. Schiebedachführungen für Kraftfahrzeuge, Kühler).
Konstruktionspunkte: Die Größe und Position des Entlüftungslochs, die Form und Tiefe der Schweißkammer, die Festigkeit und Steifigkeit des Matrizenkerns sind die Kernfaktoren, die die Lebensdauer der Matrize und die Qualität der Schweißung bestimmen.
2. der ExtrusionsdüseDesign
Die zentrale Herausforderung bei der Konstruktion von Extrusionsdüsen besteht darin, eine gleichmäßige Metallflussgeschwindigkeit über alle Düsenlöcher hinweg zu erreichen. Eine inkonsistente Strömungsgeschwindigkeit kann dazu führen, dass das Profil Wellen, Verdrehungen, Biegungen oder sogar Risse entwickelt. Ingenieure gehen dieses Problem mit den folgenden Ansätzen an:
2.Einstellung Arbeitsriemens des 1
Die Arbeitszone ist die Zone mit festem Durchmesser auf der Düse, die senkrecht zur Ausstoßrichtung verläuft. Es ist das Ventil zur Steuerung der Metallflussgeschwindigkeit.
Prinzip: Reibung nutzen. Wenn Metall durch die Arbeitszone fließt, entsteht Reibung.
Strategie: In Bereichen, in denen Metall leicht fließt (z. B. in der Mitte von Profilen oder dickeren Abschnitten), den Arbeitsstreifen verlängern, um den Reibungswiderstand zu erhöhen und die Fließgeschwindigkeit zu verringern. In Bereichen, in denen der Metallfluss schwierig ist (z. B. an Profilkanten oder dünneren Auslegerabschnitten), kürzen Sie den Arbeitsstreifen, um den Widerstand zu verringern und den Metallfluss zu fördern.
2.2 Winkel der Behinderung und Winkel der Strömungsförderung
Prallwinkel: Am Eingang der Hochgeschwindigkeitsströmung ist eine Gegenschräge installiert, um zu verhindern, dass Metall direkt in die Strömung geleitet wird.
Strömungswinkel: Erstellen Sie in Bereichen mit langsamer Strömung ein Gefälle, um den Metalleintritt zu erleichtern.
2.3 Gestaltung der Zufuhröffnung und der Schweißkammer (für Split-Flow-Matrize)
Zufuhrloch : Die Metallmenge jedes Teils des Matrizenkerns wird durch Anpassen der Größe, Form und Verteilung der Zufuhrlöcher ausgeglichen.
Schweißkammer: Die Tiefe und Form der Schweißkammer wirken sich direkt auf den Schweißdruck von Aluminium aus. Eine tiefere Schweißkammer führt zu einem höheren hydrostatischen Druck und damit zu einer besseren Schweißqualität, erhöht aber auch die Extrusionskraft.
2.4 CAE
Der moderne Formenbau ist untrennbar mit der numerischen Simulation verbunden. Durch den Einsatz von Software wie Deform, Qform und Altair zur Simulation des Aluminiumflusses in Formen können Konstrukteure Spannungsverteilung und Temperaturfelder vorhersagen. Dies ermöglicht es ihnen, potenzielle Fehler vor der Bearbeitung zu erkennen und zu korrigieren, wodurch die Anzahl der Probeformteile deutlich reduziert wird.
3. Extrusionsdüsen Herstellungsprozess für
3.1 Design und Programmierung: Führen Sie 3D-Modellierungen auf der Grundlage von Profilzeichnungen durch, entwerfen Sie Formstrukturen und erstellen Sie CNC-Bearbeitungsprogramme.
3.2 Grobbearbeitung: Auf einer Standard-Fräsmaschine oder einem Bearbeitungszentrum wird der Formstahl (typischerweise H13) einer Grobbearbeitung unterzogen, um überschüssiges Material zu entfernen und Platz für die Wärmebehandlung zu schaffen.
3.3 Wärmebehandlung: Vakuumabschrecken und Anlassen werden durchgeführt, um die erforderliche Härte (typischerweise HRC 48–52) der Form zu erreichen und gleichzeitig eine gute Zähigkeit sicherzustellen.
3.4 Endbearbeitung .: Präzisionsgravur auf einem Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum zur Herstellung wichtiger Komponenten, einschließlich Formlöcher, Arbeitsbänder und Umleitungslöcher
3.5 Elektrische Entladungsbearbeitung (EDM): Diese Technik wird für tiefe, schmale Nuten und komplexe unregelmäßige Löcher eingesetzt, die mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen nicht zugänglich sind.
3.6 Draht - Elektroden des - Schneiden : Schneiden der Matrizenmündung, Umleitungslochs und der Matrizenform.
3.7 Reparatur von Extrusionsdüsen durch Monteure: Dies ist der erfahrungsintensivste Schritt. Der Monteur poliert und justiert das Werkstück manuell, um einen reibungslosen Formauslauf zu gewährleisten.
3.8 Oberflächenbehandlung: Nitrieren durch Gas oder Ionen zur Verbesserung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit sowie zur Verringerung der Aluminiumhaftung.
3.9 Inspektion und Prüfung der Extrusionsdüse: Führen Sie eine Formprüfung an einem kleinen Extruder durch, um die Profilabmessungen und die Oberflächenqualität zu überprüfen. Qualifizierte Produkte werden dann im Lager eingelagert.
4. Häufige Fehlermodi und Wartung
4.1 Zu den häufigsten Fehlermodi gehören:
Rissbildung: Meist verursacht durch Spannungskonzentration oder unzureichende Materialzähigkeit, häufig beobachtet an der Wurzel von Umleitungsbrücken oder den scharfen Ecken von Schalungslöchern.
Kollaps: Der Matrizenkern erfährt unter hohem Druck eine plastische Verformung, was zu einer Verringerung der inneren Lochgröße des Profils führt.
Verschleiß: Die Arbeitsleiste ist einer längeren Erosion durch Aluminium ausgesetzt, was zu einer Dimensionsvergrößerung und einer Überschreitung der zulässigen Wandstärke des Profils führt.
Aluminiumkleber: Das Aluminiummetall haftet am Arbeitsband und zerkratzt die Profiloberfläche.
4.2 Wartungsmaßnahmen:
Periodisches Nitrieren: Nach jedem Presszyklus (z. B. 20–30 Tonnen) ist ein erneutes Nitrieren erforderlich, um die Oberflächenhärte wiederherzustellen.
Alkalische Reinigung: Reinigen Sie die Form regelmäßig mit alkalischer Lösung, um anhaftendes Aluminium zu entfernen.
Spannungsarmbehandlung: Nach dem Schweißen sollte die Entspannungsbehandlung durchgeführt werden.
