1. Основная классификация штампов : сплошные и полые.
1.1 Плоская матрица Die ( S olid )
Структурные характеристики: Конструкция относительно проста и состоит из формы с отверстием для штампа.
Принцип работы: Металлический алюминий течет непосредственно через отверстия матрицы без отклонения или сварки.
Область применения: Для изготовления сплошных профилей, в том числе угловых алюминиевых, алюминиевых швеллеров, алюминиевых двутавров, круглых стержней, квадратных стержней и различных промышленных цельных профилей.
Конструктивные особенности: Точная регулировка рабочей длины является ключом к контролю расхода металла и обеспечению прямолинейности профиля.
1.с разделенным потоком фильера ( полая фильера )2
Конструктивные характеристики: Это наиболее сложный и технически совершенный тип штампа, состоящий из верхней и нижней штампов.
( Верхняя матрица: оснащена разъемной перемычкой и сердечником матрицы (язычком). Разъемная перемычка раскалывает алюминиевый слиток, а форма сердечника матрицы определяет конфигурацию внутренней полости профиля.
Нижняя матрица: имеет отверстие матрицы (рабочую зону) и сварочную камеру. Профиль отверстия матрицы определяет внешнюю форму профилируемой детали. )
Принцип работы: алюминиевый сплав разделяется на несколько потоков с помощью шунтирующего моста → Вход в сварочную камеру → Повторная сварка при высокой температуре и высоком давлении → Инкапсулированный верхний сердечник матрицы → Экструдируется из нижнего отверстия матрицы.
Область применения: Используется для изготовления полых профилей, в том числе круглых и квадратных труб, а также промышленных профилей со сложными полостями (например, направляющие автомобильного люка, радиаторы).
Конструктивные особенности: размер и положение вентиляционного отверстия, форма и глубина сварочной камеры, прочность и жесткость сердечника матрицы являются основными факторами, определяющими срок службы матрицы и качество сварки.
2. экструзионной головкиДизайн
Основная задача при проектировании экструзионных головок заключается в достижении одинаковой скорости потока металла по всем отверстиям матрицы. Непостоянная скорость потока может привести к образованию волн, скручиваний, изгибов или даже разрывов профиля. Инженеры решают эту проблему с помощью следующих подходов:
2.Регулировка рабочего ремня 1
Рабочая зона представляет собой зону фиксированного диаметра на матрице, перпендикулярную направлению выпуска. Это клапан для регулирования скорости потока металла.
Принцип: Использование трения. Трение возникает при прохождении металла через рабочую зону.
Стратегия: В местах, где металл легко течет (например, в центре профилей или на более толстых участках), удлините рабочую полосу, чтобы увеличить сопротивление трения и снизить скорость потока. В местах, где течение металла затруднено (например, края профилей или более тонкие секции консоли), укоротите рабочую полосу, чтобы уменьшить сопротивление и способствовать потоку.
2.2 Угол обструкции и угол потока продвижения
Угол перегородки: на входе высокоскоростного потока устанавливается обратный наклон, чтобы предотвратить попадание металла непосредственно в поток.
Угол потока: создайте наклон в местах с медленным потоком, чтобы облегчить вход металла.
2.3 Конструкция питающего отверстия и сварочной камеры (для разделительной головки)
Отверстие подачи : количество металла в каждой части сердечника матрицы балансируется путем регулировки размера, формы и распределения отверстий подачи.
Сварочная камера: Глубина и форма сварочной камеры напрямую влияют на давление сварки алюминия. Более глубокая сварочная камера приводит к большему гидростатическому давлению, что приводит к улучшению качества сварки, но также увеличивает силу экструзии.
2.4 САЕ
Современное проектирование пресс-форм стало неотделимым от численного моделирования. Используя такое программное обеспечение, как Deform, Qform и Altair, для моделирования течения алюминия внутри форм, конструкторы могут прогнозировать распределение напряжений и температурные поля. Это позволяет им выявлять и исправлять потенциальные дефекты перед механической обработкой, значительно сокращая количество пробных формований.
3. экструзионных матрицизготовления Процесс
3.1 Проектирование и программирование. Выполняйте 3D-моделирование на основе чертежей профилей, проектируйте конструкции пресс-форм и создавайте программы обработки с ЧПУ.
3.2 Грубая обработка: на стандартном фрезерном станке или обрабатывающем центре стальная форма (обычно H13) подвергается черновой обработке для удаления лишнего материала и резервирования места для термообработки.
3.3 Термическая обработка: вакуумная закалка и отпуск выполняются для достижения необходимой твердости (обычно HRC 48-52) формы при обеспечении хорошей ударной вязкости.
3.4 Чистовая обработка : точная гравировка на высокоскоростном обрабатывающем центре для изготовления ключевых компонентов, включая отверстия для пресс-форм, рабочие ленты и отводные отверстия.
3.5 Электроэрозионная обработка (EDM): этот метод используется для глубоких узких канавок и сложных отверстий неправильной формы, которые недоступны обычным режущим инструментам.
3.6 Резка проволоки и электрода .вырезание : горловины матрицы, отводного отверстия и формы матрицы
3.7 Ремонт экструзионной матрицы слесарями: это наиболее трудоемкий этап. Слесарь вручную полирует и корректирует заготовку, чтобы обеспечить плавный выход из формы.
3.8 Обработка поверхности: азотирование газом или ионами для улучшения твердости поверхности и износостойкости, а также уменьшения адгезии алюминия.
3.9 Осмотр и испытание экструзионной матрицы: выполните испытание пресс-формы на небольшом экструдере, чтобы проверить размеры профиля и качество поверхности. Соответствующая продукция затем хранится на складе.
4. Распространенные виды отказов и техническое обслуживание
4.1 К распространенным режимам отказа относятся:
Растрескивание: в основном вызвано концентрацией напряжений или недостаточной прочностью материала, обычно наблюдается у основания отводных мостов или острых углов отверстий в опалубке.
Схлопывание: сердечник матрицы подвергается пластической деформации под высоким давлением, что приводит к уменьшению размера внутреннего отверстия профиля.
Износ: Рабочая полоса подвергается длительной эрозии алюминия, что приводит к увеличению размеров и превышению допустимой толщины стенки профиля.
Алюминиевый клей: металлический алюминий прилипает к рабочей ленте, царапая поверхность профиля.
4.2 Меры по техническому обслуживанию:
Периодическое азотирование: после каждого цикла прессования (например, 20-30 тонн) требуется повторное азотирование для восстановления твердости поверхности.
Щелочная очистка: регулярно очищайте форму щелочным раствором, чтобы удалить прилипший алюминий.
Снятие напряжения: После сварки следует провести обработку для снятия напряжения.
