Hogyan lehet megtervezni a napraforgó radiátor extrudálását az alumínium profilhoz?

1. Az alumíniumprofil szakaszok szerkezeti jellemzőinek elemzése

Az 1. ábra egy tipikus napraforgó radiátor alumínium profil keresztmetszetét mutatja. A profil keresztmetszeti területe 7773,5 mm², összesen 40 hőeloszlási fogakkal. A fogak között kialakult maximális függő nyílás méret 4,46 mm. A számítás után a fogak közötti nyelvarány 15,7. Ugyanakkor a profil közepén egy nagy szilárd terület található, 3846,5 mm² -es területe.

A profil alakjellemzői alapján a fogak közötti tér félig üreges profilnak tekinthető, és a hűtőprofil több félig üreges profilból áll. Ezért a penészszerkezet megtervezésekor a kulcs az, hogy mérlegelje, hogyan lehet biztosítani a penész szilárdságát. Noha a félig üreges profilok esetében az iparág számos érett penészszerkezetet fejlesztett ki, például „fedett splitter penész”, „vágott elosztó penész”, „függőhíd-splitter penész” stb. több félig üreges profilból áll. A hagyományos formatervezés csak az anyagokat veszi figyelembe, de az extrudálási formázás során az erősségre gyakorolt ​​legnagyobb hatás az extrudálási erő az extrudálási folyamat során, és a fém formázási folyamat a fő tényező, amely az extrudálási erőt generálja.

A napenergia -radiátor profiljának nagy központi szilárd területe miatt nagyon könnyű arra, hogy az általános áramlási sebesség ezen a területen túl gyors legyen az extrudálási folyamat során, és a további szakítószilárdság az Intertooth szuszpenzió fején jön létre. cső, ami az intertooth szuszpenziós cső törését eredményezi. Ezért a penészszerkezet kialakításakor a fémáramlási sebesség és az áramlási sebesség beállítására kell összpontosítanunk az extrudálási nyomás csökkentése és a fogak közötti szuszpendált cső feszültségállapotának javítása érdekében, hogy javítsuk az erősséget a penész.

2.

2.1 penészszerkezet forma

Az 1. ábrán bemutatott napraforgó -radiátor profilhoz, bár nincs üreges része, a 2. ábrán látható módon kell elfogadnia az osztott penészszerkezetet. A penész, és az alsó penészben betétszerkezetet használnak. A cél a penészköltségek csökkentése és a penészgyártási ciklus lerövidítése. Mind a felső, mind az alsó penészkészlet univerzális és újra felhasználható. Ennél is fontosabb, hogy a szerszámlyukak blokkjai önállóan feldolgozhatók, amelyek jobban biztosíthatják a Die Lyuk munkacsíra pontosságát. Az alsó penész belső lyukát lépésként tervezték. A felső rész és a penészlyuk blokkja elfogadja a távolságot, és a rés értéke mindkét oldalon 0,06 ~ 0,1 m; Az alsó rész az interferencia illeszkedését alkalmazza, és az interferencia mennyisége mindkét oldalon 0,02 ~ 0,04 m, ami elősegíti a koaxialitást és megkönnyíti az összeszerelést, és így a beillesztés kompakt jobban illeszkedik, és ugyanakkor elkerülheti a penész deformációját, amelyet a hőkezelés okozott. Interferencia illeszkedés.

2.2 Az extruder kapacitás kiválasztása

Az extruder kapacitás kiválasztása egyrészt az extrudáló hordó megfelelő belső átmérőjének meghatározására és az extruder maximális specifikus nyomására az extrudáló hordó szakaszon, hogy megfeleljen a fém kialakulása során. Másrészt a megfelelő extrudálási arány meghatározása és a megfelelő penészméret -specifikációk kiválasztása a költségek alapján. A napraforgó radiátor alumínium profilhoz az extrudálási arány nem lehet túl nagy. Ennek fő oka az, hogy az extrudálási erő arányos az extrudálás arányával. Minél nagyobb az extrudálási arány, annál nagyobb az extrudálási erő. Ez rendkívül káros a napraforgó radiátor alumínium profil formájára.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy a napraforgó radiátorok alumíniumprofiljainak extrudálási aránya kevesebb, mint 25. Az 1. ábrán bemutatott profil esetében egy 20,0 mn -es extruder választott ki, amelynek extrudáló hordó belső átmérője 208 mm. A számítás után az extruder maximális specifikus nyomása 589mPa, ami megfelelőbb érték. Ha a specifikus nyomás túl magas, akkor a penészre gyakorolt ​​nyomás nagy lesz, ami káros a penész élettartamára; Ha a specifikus nyomás túl alacsony, akkor nem felel meg az extrudálás kialakulásának követelményeinek. A tapasztalatok azt mutatják, hogy az 550 ~ 750 MPa tartományban lévő specifikus nyomás jobban megfelel a különféle folyamatkövetelményeknek. A számítás után az extrudálási együttható 4,37. A penészméret specifikációját 350 mmx200 mm -re (külső átmérőjű x fok) választják ki.

3. A penészszerkezeti paraméterek meghatározása

3.1 Felső penész szerkezeti paraméterek

(1) Az inverter lyukak száma és elrendezése. A napraforgó radiátor profilját a shunt penésznél, annál jobb a sönt lyukak száma, annál jobb. Hasonló kör alakú profilok esetén általában 3-4 hagyományos söntési lyuk vannak kiválasztva. Ennek eredményeként a shunt híd szélessége nagyobb. Általában, ha 20 mm -nél nagyobb, akkor a hegesztési szám kevesebb. A szerszámlyuk munkaterének kiválasztásakor azonban a sönt híd alján lévő szerszámfólus munkaterének rövidebbnek kell lennie. Azon állapoton, hogy nincs pontos számítási módszer a működő öv kiválasztásához, természetesen a híd alatti szerszámlyuk és más alkatrészek nem éri el pontosan ugyanazt az áramlási sebességet az extrudálás során, mivel a működő öv különbsége, Ez az áramlási sebesség különbsége további szakítószilárdságot okoz a konzolon, és a hőeloszlás fogainak elhajlását okozza. Ezért a napraforgó radiátor extrudálása sűrű fogakkal meghal, nagyon kritikus annak biztosítása, hogy az egyes fogok áramlási sebessége következetes legyen. Ahogy a shunt lyukak száma növekszik, a shunthidak száma ennek megfelelően növekszik, és a fém áramlási sebessége és áramlási eloszlása ​​egyenletesebb lesz. Ennek oka az, hogy a shunt hidak száma növekszik, a sönthidak szélessége ennek megfelelően csökkenthető.

A gyakorlati adatok azt mutatják, hogy a shunt lyukak száma általában 6 vagy 8, vagy még több. Természetesen néhány nagy napraforgó hőeloszlású profilhoz a felső forma a sönt lyukakat is elrendezheti a sönt híd szélességének ≤ 14 mm elve szerint. A különbség az, hogy az eloszlás előzetes eloszlásához és a fémáramlás beállításához hozzá kell adni az első elosztó lemezt. Az elosztó lyukak számát és elrendezését az elülső diverter lemezen hagyományos módon lehet elvégezni.

Ezen túlmenően, a sönt lyukak elrendezésekor figyelembe kell venni a felső öntvény használatát, hogy a hőeloszlás -fog konzoljának fejét megfelelően pajzsolják, hogy megakadályozzák a fém közvetlenül a konzolos cső fejét. a konzolos csőből. A konzolfej blokkolt része a fogak között a konzolos cső hosszának 1/5 ~ 1/4 lehet. A shunt lyukak elrendezését a 3. ábra mutatja

(2) A shunt lyuk területi kapcsolata. Mivel a forró fog gyökérének falvastagsága kicsi, és a magasság messze van a központtól, és a fizikai terület nagyon különbözik a közepétől, ez a legnehezebb rész a fém kialakításában. Ezért a napraforgó hűtőprofil formájának kialakításának egyik kulcsfontosságú pontja az, hogy a központi szilárd rész áramlási sebességét a lehető leglassabbá tegye annak biztosítása érdekében, hogy a fém először kitöltse a fog gyökerét. Az ilyen hatás elérése érdekében egyrészt a munkacsíra kiválasztása, és ami még fontosabb, az átirányító lyuk területének meghatározása, elsősorban a központi rész területe, amely megfelel az inverter lyuknak. A tesztek és az empirikus értékek azt mutatják, hogy a legjobb hatás akkor érhető el, ha az S1 központi diverter lyuk területe és az S2 külső egyváltó lyuk területe megfelel a következő kapcsolatoknak: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

Ezenkívül a központi elosztó lyuk tényleges fémáram -csatornájának 20 ~ 25 mm hosszabbnak kell lennie, mint a külső elosztó lyuk tényleges fémáram -csatornája. Ez a hosszúság figyelembe veszi a penészjavítás margóját és lehetőségét is.

(3) A hegesztőkamra mélysége. A napraforgó hűtőprofil extrudálása különbözik a hagyományos shunt -szerszámtól. A teljes hegesztőkamrának a felső szerszámban kell elhelyezkednie. Ennek célja az alsó szerszám lyukblokk -feldolgozásának pontosságának biztosítása, különös tekintettel a munkacsíra pontosságára. A hagyományos shunt penészhöz képest meg kell növelni a napraforgó radiátor profiljának hegesztőkamrájának mélységét. Minél nagyobb az extrudáló gép kapacitása, annál nagyobb a hegesztőkamra mélységének növekedése, amely 15 ~ 25 mm. Például, ha 20 MN extrudáló gépet használnak, a hagyományos shunt szerszám hegesztőkamrájának mélysége 20 ~ 22 mm, míg a shunt hegesztőkamrájának mélységének a napraforgó radiátor profiljának meghaladnia kell, 35 ~ 40 mm -nek kell lennie. - Ennek előnye, hogy a fém teljesen hegesztett, és a felfüggesztett cső feszültsége jelentősen csökken. A felső penészhegesztési kamra szerkezetét a 4. ábra mutatja.

3.2 A Die Hole betét kialakítása

A szerszámlyuk -blokk kialakítása elsősorban magában foglalja a szerszám lyuk méretét, a munkateret, a külső átmérőjét és a tükörblokk vastagságát stb.

(1) A szerszám lyuk méretének meghatározása. A szerszám lyuk méretét hagyományos módon lehet meghatározni, elsősorban az ötvözet hőkezelő feldolgozásának méretezését.

(2) Munkater kiválasztása. A munkaöv kiválasztásának elve az, hogy először biztosítsuk, hogy a foggyökér alján lévő összes fémellátás elegendő legyen, így a foggyökér alján lévő áramlási sebesség gyorsabb, mint más alkatrészek. Ezért a foggyökér alján lévő munkacsíra -nak a legrövidebbnek kell lennie, 0,3 ~ 0,6 mm értékkel, és a szomszédos alkatrészeknél a működő övnek 0,3 mm -rel kell növelni. Az elv az, hogy 0,4 ~ 0,5 -rel 10 ~ 15 mm -rel növekedjünk a központ felé; Másodszor, a központ legnagyobb szilárd részén lévő működő öv nem haladhatja meg a 7 mm -et. Ellenkező esetben, ha a munkacsíra hossz -különbsége túl nagy, akkor nagy hibák fordulnak elő a réz -elektródok feldolgozásában és az EDM feldolgozásában. Ez a hiba könnyen okozhatja a fogak elhajlását az extrudálási folyamat során. A munkateret az 5. ábra mutatja.

 

(3) A betét külső átmérője és vastagsága. A hagyományos sönti formák esetében a szerszámlyú betét vastagsága az alsó forma vastagsága. A napraforgó radiátor formájában azonban, ha a szerszámlyuk tényleges vastagsága túl nagy, akkor a profil könnyen ütközik az öntőformával az extrudálás és a kisülés során, ami egyenetlen fogakat, karcolást vagy akár fogrugnást eredményez. Ezek miatt a fogak megszakadnak.

Ezenkívül, ha a szerszámlyuk vastagsága túl hosszú, egyrészt a feldolgozási idő hosszú az EDM folyamat során, másrészt könnyű elektromos korrózió eltérést okozhat, és könnyű is. a fog eltérését okozza az extrudálás során. Természetesen, ha a szerszám lyuk vastagsága túl kicsi, akkor a fogak szilárdsága nem garantálható. Ezért, ha figyelembe vesszük ezt a két tényezőt, a tapasztalat azt mutatja, hogy az alsó penész szerszámlási fokú foka általában 40-50; és a szerszámlyuk betétének külső átmérőjének 25-30 mm -re kell lennie a szerszám lyuk legnagyobb szélétől a betét külső köréig.

Az 1. ábrán bemutatott profil esetében a szerszámlomblokk külső átmérője és vastagsága 225 mm és 50 mm. A szerszámlyuk betétét a 6. ábra mutatja. Az ábrán a tényleges méret, a névleges méret pedig 225 mm. A külső méreteinek határ eltérését az alsó penész belső lyukának megfelelően illesztjük, hogy az egyoldalú rés 0,01 ~ 0,02 mm tartományban legyen. A szerszámlyukt blokkot a 6. ábra mutatja. Az alsó penészre helyezett szerszámfurat belső lyukának nominális mérete 225 mm. A tényleges mért méret alapján a szerszámlyuk -blokkot egy oldalonként 0,01 ~ 0,02 mm. A szerszámlomblokk külső átmérőjét D -ként lehet elérni, de a telepítés kényelme érdekében a szerszámlyú tükörblokk külső átmérője megfelelően csökkenthető a betáplálás végén 0,1 m tartományban, amint az ábra mutatja, amint az ábra mutatja. -

4. A penészgyártás kulcsfontosságú technológiái

A napraforgó hűtőprofil formájának megmunkálása nem különbözik a szokásos alumínium profil formáitól. A nyilvánvaló különbség elsősorban az elektromos feldolgozásban tükröződik.

(1) A huzalvágás szempontjából meg kell akadályozni a réz -elektród deformációját. Mivel az EDM -hez használt réz -elektróda nehéz, a fogak túl kicsik, maga az elektróda lágy, rossz merevséggel rendelkezik, és a huzalvágás által generált helyi magas hőmérséklet miatt az elektród könnyen deformálódik a huzalvágás során. Ha a deformált rézelektródákat használja a munkakörök és az üres kések feldolgozására, ferde fogak fognak előfordulni, ami könnyen okozhatja az öntőformát a feldolgozás során. Ezért meg kell akadályozni a réz -elektródok deformációját az online gyártási folyamat során. A legfontosabb megelőző intézkedések: a huzalvágás előtt kiegyenlítse a rézblokkot egy ággyal; A tárcsajelző segítségével állítsa be a vertikálisságot az elején; A huzalvágáskor kezdje el először a fog alkatrésztől, és végül vágja le az alkatrészt vastag fallal; Időről időre használjon a Sump ezüsthuzalt a vágott alkatrészek kitöltéséhez; A huzal elkészítése után használjon egy huzalgépet egy rövid, körülbelül 4 mm -es szakasz levágásához a vágott réz elektróda hossza mentén.

(2) Az elektromos ürítés megmunkálása nyilvánvalóan különbözik a szokásos formáktól. Az EDM nagyon fontos a napraforgó hűtőprofil formáinak feldolgozásában. Még ha a kialakítás tökéletes is, az EDM enyhe hibája az egész penész selejtezését eredményezi. Az elektromos ürítés megmunkálása nem függ olyan függő a berendezésektől, mint a huzalvágás. Ez nagyrészt az üzemeltető működési képességeitől és jártasságától függ. Az elektromos kisülési megmunkálás elsősorban a következő öt pontra fordítja a figyelmet:

①elektromos kisülési megmunkálási áram. 7 ~ 10 Egy áram felhasználható a kezdeti EDM megmunkáláshoz a feldolgozási idő lerövidítésére; 5 ~ 7 Egy áram felhasználható a megmunkálás befejezésére. A kis áram használatának célja a jó felület elérése;

② Gondoskodjon arról, hogy a penész végfelületének lapát és a réz elektróda vertikálisságát. A penész végfelületének gyenge lapossága vagy a rézelektród elégtelen vertikálissága megnehezíti annak biztosítását, hogy az EDM feldolgozása után a munkacsíra hossza összhangban álljon a tervezett munkaterhek hosszával. Az EDM folyamatának könnyű meghibásodni, vagy akár behatolhat a fogakba. Ezért a feldolgozás előtt egy darálót kell használni a penész mindkét végének ellapításához, hogy megfeleljen a pontossági követelményeknek, és a réz -elektród vertikálisságának kijavításához tárcsázási mutatót kell használni;

③ Gondoskodjon arról, hogy az üres kések közötti rés egyenletes legyen. A kezdeti megmunkálás során ellenőrizze, hogy az üres szerszám 3-4 mm -enként 0,2 mm -re van -e eltolva. Ha az eltolás nagy, akkor nehéz lesz kijavítani a későbbi kiigazításokkal;

④ Töltse le az EDM folyamat során előállított maradékot időben. A szikra kisülési korrózió nagy mennyiségű maradékot eredményez, amelyet időben meg kell tisztítani, különben a munkacsíra hossza eltér a maradék különböző magassága miatt;

⑤ A penészt az EDM előtt kell mágni.

5. Az extrudálás eredményeinek összehasonlítása

Az 1. ábrán bemutatott profilt a hagyományos osztott penész és az ebben a cikkben javasolt új tervezési séma alkalmazásával teszteltük. Az eredmények összehasonlítását az 1. táblázat mutatja.

Az összehasonlítási eredményekből látható, hogy a penészszerkezet nagy hatással van a penész élettartamára. Az új séma felhasználásával tervezett penész nyilvánvaló előnyökkel rendelkezik, és jelentősen javítja a penész élettartamát.

6. Következtetés

A napraforgó hűtőprofil extrudálási penész egy olyan típusú penész, amelyet nagyon nehéz megtervezni és gyártani, és annak kialakítása és gyártása viszonylag összetett. Ezért a penész extrudálásának sikerességének és élettartamának biztosítása érdekében a következő pontokat kell elérni:

(1) A penész szerkezeti formáját ésszerűen kell kiválasztani. A penész szerkezetének elősegítenie kell az extrudálási erő csökkentését, hogy csökkentse a hőeloszlás fogak által képződött penészkonzol stresszét, ezáltal javítva a penész szilárdságát. A legfontosabb az, hogy ésszerűen meghatározzuk a shunt lyukak számát és elrendezését, valamint a sönt lyukak és más paraméterek területét: Először is, a shunt lyukak között képződött shunt híd szélessége nem haladhatja meg a 16 mm -et; Másodszor, a megosztott lyuk területét úgy kell meghatározni, hogy a megosztási arány a lehető legnagyobb mértékben elérje az extrudálási arány 30% -át, miközben biztosítja a penész szilárdságát.

(2) Ésszerűen válassza ki a munkateret, és fogadjon el ésszerű intézkedéseket az elektromos megmunkálás során, ideértve a rézelektródák feldolgozási technológiáját és az elektromos elektromos megmunkálás elektromos szabványos paramétereit. Az első kulcsfontosságú pont az, hogy a réz elektródának a huzalvágás előtt felszíni talajnak kell lennie, és beillesztési módszert kell használni a huzalvágás során. Az elektródák nem laza vagy deformálódnak.

(3) Az elektromos megmunkálási folyamat során az elektródot pontosan be kell igazítani a fog eltérése elkerülése érdekében. Természetesen az ésszerű tervezés és gyártás alapján a kiváló minőségű hot-munka penész acél használata és a három vagy több hőmérséklet vákuumhőkezelési folyamata maximalizálhatja a penész potenciálját és jobb eredményeket érhet el. A tervezéstől, a gyártástól az extrudálási termelésig, csak akkor, ha minden link pontos, biztosíthatjuk, hogy a napraforgó radiátor profil formája extrudálódjon.