Hvordan designes solsikke radiatorekstrudering til aluminiumsprofil?

1. Analyse af strukturelle egenskaber ved aluminiumsprofilsektioner

Figur 1 viser tværsnittet af en typisk solsikke radiatoraluminiumsprofil. Tværsnitsområdet for profilen er 7773,5 mm² med i alt 40 varmeafledningstænder. Den maksimale hængende åbningsstørrelse dannet mellem tænderne er 4,46 mm. Efter beregning er tungeforholdet mellem tænderne 15,7. På samme tid er der et stort solidt område i midten af ​​profilen med et område på 3846,5 mm².

At dømme ud fra profilens formegenskaber kan rummet mellem tænderne betragtes som semi-hule profiler, og radiatorprofilen er sammensat af flere semi-hule profiler. Derfor, når man designer formstrukturen, er nøglen at overveje, hvordan man sikrer styrken af ​​formen. Selvom industrien for semi-hule profiler har udviklet en række modne formstrukturer, såsom "dækket splitterform", "skåret splitterform", "ophængsbro splitterform" osv. Imidlertid er disse strukturer ikke anvendelige til produkter sammensat af flere semi-hule profiler. Traditionelt design overvejer kun materialer, men ved ekstruderingstøbning er den største indflydelse på styrke ekstruderingskraften under ekstruderingsprocessen, og metalformningsprocessen er den vigtigste faktor, der genererer ekstruderingskraft.

På grund af det store centrale faste område af solradiatorprofilen er det meget let at få den samlede strømningshastighed i dette område til at være for hurtig under ekstruderingsprocessen, og den ekstra trækspænding genereres på hovedet af Intertooth -suspensionen Røret, hvilket resulterer i bruddet af intertooth -ophængsrøret. Derfor bør vi i design af formstrukturen fokusere på justeringen af ​​metalstrømningshastighed og strømningshastighed for at opnå formålet med at reducere ekstruderingstrykket og forbedre stressstilstanden for det ophængte rør mellem tænderne for at forbedre styrken af Formen.

2. Udvælgelse af skimmelsestruktur og ekstruderingspressekapacitet

2.1 Formstrukturformular

For solsikke radiatorprofilen vist i figur 1, selvom den ikke har en hul del, skal den vedtage den splittede formstruktur som vist i figur 2. Forskellig fra den traditionelle skifskampstruktur, placeres metal lodningstationskammeret i den øverste skimmel, og en indsatstruktur bruges i den nedre form. Formålet er at reducere formomkostningerne og forkorte formen fremstillingscyklus. Både de øvre form- og nedre formsæt er universelle og kan genbruges. Mere vigtigt er, at diehullet blokke kan behandles uafhængigt, hvilket bedre kan sikre nøjagtigheden af ​​Die Hole Work Belt. Det indre hul i den nederste form er designet som et trin. Den øverste del og formhullets blok vedtager clearance -pasform, og gapværdien på begge sider er 0,06 ~ 0,1 m; Den nedre del vedtager interferenspasning, og interferensbeløbet på begge sider er 0,02 ~ 0,04 m, hvilket hjælper Interferens Fit.

2.2 Valg af ekstruderkapacitet

Valget af ekstruderkapaciteten er på den ene side for at bestemme den relevante indre diameter af ekstruderings tønden og det maksimale specifikke tryk på ekstruderen på ekstruderings tøndeafsnittet for at opfylde trykket under metalformning. På den anden side er det for at bestemme det passende ekstruderingsforhold og vælge de relevante formstørrelsesspecifikationer baseret på omkostninger. For solsikke radiatoraluminiumsprofil kan ekstruderingsforholdet ikke være for stort. Hovedårsagen er, at ekstruderingskraften er proportional med ekstruderingsforholdet. Jo større ekstruderingsforhold, jo større er ekstruderingskraften. Dette er ekstremt skadeligt for solsikke radiatoraluminiumsprofilform.

Erfaringen viser, at ekstruderingsforholdet for aluminiumsprofiler for solsikke radiatorer er mindre end 25. For profilen vist i figur 1 blev en 20,0 mn ekstruder med en ekstruderingsbetøndende indre diameter på 208 mm valgt. Efter beregning er den maksimale specifikke tryk fra ekstruder 589MPa, hvilket er en mere passende værdi. Hvis det specifikke tryk er for højt, vil trykket på formen være stort, hvilket er skadeligt for formenes levetid; Hvis det specifikke tryk er for lavt, kan det ikke opfylde kravene til ekstruderingsdannelse. Erfaringen viser, at et specifikt tryk i området 550 ~ 750 MPa bedre kan opfylde forskellige procesbehov. Efter beregning er ekstruderingskoefficienten 4,37. Specifikationen for formstørrelse vælges som 350 mmx200 mm (ydre diameter X -grader).

3. Bestemmelse af formstrukturelle parametre

3.1 Øvre formstrukturelle parametre

(1) Antal og arrangement af divergerhuller. For solsikke radiatorprofil Shunt Mold, jo mere antallet af shunthuller, jo bedre. For profiler med lignende cirkulære former vælges 3 til 4 traditionelle shunthuller generelt. Resultatet er, at bredden af ​​shuntbroen er større. Generelt, når det er større end 20 mm, er antallet af svejsninger mindre. Når man vælger det fungerende bælte i matrishullet, skal det fungerende bælte i matrishullet i bunden af ​​Shunt Bridge imidlertid være kortere. Under betingelse af, at der ikke er nogen præcis beregningsmetode til valg af arbejdsbæltet, vil det naturligvis medføre, Denne forskel i strømningshastighed vil producere yderligere trækspænding på cantilever og forårsage afbøjning af varmeafledningstænderne. Derfor er det for solsikke radiatorekstrudering med et tæt antal tænder, det er meget kritisk at sikre, at strømningshastigheden for hver tand er konsistent. Når antallet af shunthuller stiger, vil antallet af shuntbroer stige i overensstemmelse hermed, og strømningshastigheden og strømningsfordelingen af ​​metallet bliver mere jævnt. Dette skyldes, at når antallet af shuntbroer øges, kan bredden af ​​shuntbroerne reduceres i overensstemmelse hermed.

Praktiske data viser, at antallet af shunthuller generelt er 6 eller 8 eller endnu mere. For nogle store solsikkevarmepredningsprofiler kan den øverste form også arrangere shunthullerne i henhold til princippet om shuntbroens bredde ≤ 14 mm. Forskellen er, at der skal tilsættes en frontpladerplade til foruddistribuering og justere metalstrømmen. Antallet og arrangementet af divergerhullerne i den forreste divergerplade kan udføres på en traditionel måde.

Når man arrangerer shunthullerne, skal der desuden tages hensyn til at bruge den øverste forme til passende at beskytte hovedet på udkragningen af ​​varmeafledningen for at forhindre, at metallet direkte rammer hovedet på cantilever -røret og forbedrer således stresstilstanden af cantilever -røret. Den blokerede del af cantilever -hovedet mellem tænderne kan være 1/5 ~ 1/4 af længden af ​​cantilever -røret. Layoutet af shunthullerne er vist i figur 3

(2) Områdets forhold mellem shunthullet. Fordi vægtykkelsen af ​​roden af ​​den varme tand er lille, og højden er langt fra midten, og det fysiske område er meget forskelligt fra midten, er det den vanskeligste del at danne metal. Derfor er et centralt punkt i designet af solsikke radiatorprofilformen at gøre strømningshastigheden for den centrale faste del så langsom som muligt for at sikre, at metallet først fylder roden af ​​tanden. For at opnå en sådan effekt er det på den ene side udvælgelsen af ​​arbejdsbæltet, og endnu vigtigere, bestemmelsen af ​​området for divergerhullet, hovedsageligt området for den centrale del, der svarer til diverterhullet. Tests og empiriske værdier viser, at den bedste effekt opnås, når området for det centrale divergerhul S1 og området for det eksterne enkeltdiverterhul S2 tilfredsstiller følgende forhold: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

Derudover skal den effektive metalstrømningskanal i det centrale splitterhul være 20 ~ 25 mm længere end den effektive metalstrømningskanal i det ydre splitterhul. Denne længde tager også højde for marginen og muligheden for skimmelreparation.

(3) Dybden af ​​svejsekammeret. Sunflower Radiator Profile Extrusion Die er forskellig fra den traditionelle shunt -matrice. Det er hele svejsekammeret placeret i den øverste matrice. Dette er for at sikre nøjagtigheden af ​​hulblokkebehandlingen af ​​den nedre matrice, især nøjagtigheden af ​​det arbejdsbælte. Sammenlignet med den traditionelle shuntform skal dybden af ​​svejsekammeret i solsikke radiatorprofil shuntform øges. Jo større ekstruderingsmaskinkapacitet er, jo større er stigningen i dybden af ​​svejsekammeret, som er 15 ~ 25 mm. For eksempel, hvis der bruges en 20 mn ekstruderingsmaskine, er dybden af ​​svejsekammeret i den traditionelle shunt matrice 20 ~ 22 mm, mens dybden af ​​svejsekammeret i shuntdøren af ​​solsikke radiatorprofilen skal være 35 ~ 40 mm . Fordelen ved dette er, at metallet er fuldt svejset, og stresset på det suspenderede rør reduceres kraftigt. Strukturen af ​​det øverste formsvejsekammer er vist i figur 4.

3.2 Design af Die Hole Insert

Designet af Die Hole -blokken inkluderer hovedsageligt diehulstørrelsen, arbejdsbæltet, den ydre diameter og tykkelsen af ​​spejlblokken osv.

(1) Bestemmelse af diehulstørrelse. Diehulstørrelsen kan bestemmes på en traditionel måde, hovedsageligt i betragtning af skalering af legerings termisk behandling.

(2) Valg af arbejdsbælte. Princippet om valg af arbejdsbånd er først at sikre, at levering af alt metal i bunden af ​​tandroden er tilstrækkelig, så strømningshastigheden i bunden af ​​tandroden er hurtigere end andre dele. Derfor bør arbejdsbæltet i bunden af ​​tandroden være det korteste med en værdi på 0,3 ~ 0,6 mm, og arbejdsbæltet ved de tilstødende dele skal øges med 0,3 mm. Princippet er at stige med 0,4 ~ 0,5 hver 10 ~ 15 mm mod midten; For det andet bør arbejdsbæltet ved den største faste del af centrum ikke overstige 7 mm. Ellers, hvis længdeforskellen på arbejdsbæltet er for stor, vil store fejl forekomme i behandlingen af ​​kobberelektroder og EDM -behandling af arbejdsbæltet. Denne fejl kan let få tandafbøjningen til at bryde under ekstruderingsprocessen. Arbejdsbæltet er vist i figur 5.

 

(3) Den ydre diameter og tykkelse af indsatsen. For traditionelle shuntforme er tykkelsen af ​​matrishulindsatsen tykkelsen af ​​den nederste form. For solsikke radiatorformen, hvis den effektive tykkelse af matrishullet er for stor, vil profilen let kollidere med formen under ekstrudering og afladning, hvilket resulterer i ujævne tænder, ridser eller endda tandstang. Disse vil få tænderne til at bryde.

Derudover, hvis tykkelsen af ​​diehullet er for lang, på den ene side, er behandlingstiden lang under EDM -processen, og på den anden side er det let at forårsage elektrisk korrosionsafvigelse, og det er også let at forårsage tandafvigelse under ekstrudering. Selvfølgelig, hvis diehulletykkelsen er for lille, kan tændernes styrke ikke garanteres. Derfor, at tage disse to faktorer i betragtning, viser erfaringerne, at die -hulindsatsen af ​​den nedre form generelt er 40 til 50; og den ydre diameter af diehulets indsats skal være 25 til 30 mm fra den største kant af diehullet til den ydre cirkel af indsatsen.

For profilen vist i figur 1 er den ydre diameter og tykkelsen af ​​diehullet blok 225 mm og 50 mm. Diehulsindsatsen er vist i figur 6. D i figuren er den faktiske størrelse, og den nominelle størrelse er 225 mm. Grænseafvigelsen for dens ydre dimensioner matches i henhold til det indre hul i den nedre form for at sikre, at det ensidige hul er inden for området 0,01 ~ 0,02 mm. Diehullet er vist i figur 6. Den nominelle størrelse af det indre hul af diehullet blokeret på den nederste form er 225 mm. Baseret på den faktiske målte størrelse matches diehulletblokken i henhold til princippet om 0,01 ~ 0,02 mm pr. Side. Den ydre diameter på diehullet kan opnås som D, men for installationens bekvemmelighed kan den ydre diameter af diehulspejlblokken reduceres passende inden for området 0,1 m i foderenden, som vist på figuren .

4. Key Technologies of Mold Manufacturing

Bearbejdning af solsikke radiatorprofilformen er ikke meget forskellig fra den for almindelige aluminiumsprofilforme. Den åbenlyse forskel afspejles hovedsageligt i den elektriske behandling.

(1) Med hensyn til trådskæring er det nødvendigt at forhindre deformation af kobberelektroden. Fordi kobberelektroden, der bruges til EDM, er tung, er tænderne for små, selve elektroden er blød, har dårlig stivhed, og den lokale høje temperatur genereret ved trådskæring får elektroden til at blive let deformeret under trådskæringsprocessen. Når du bruger deformerede kobberelektroder til behandling af arbejdsbælter og tomme knive, vil skæve tænder forekomme, hvilket let kan få formen til at skrotes under behandlingen. Derfor er det nødvendigt at forhindre deformation af kobberelektroderne under onlinefremstillingsprocessen. De vigtigste forebyggende foranstaltninger er: Før trådskæring, skal du udjævne kobberblokken med en seng; Brug en skiveindikator til at justere lodretheden i starten; Når trådskæring først skal du starte fra tanddelen og til sidst skære delen med tyk væg; Brug hver gang imellem skrot sølvtråd til at fylde de afskårne dele; Når ledningen er lavet, skal du bruge en trådmaskine til at afskære et kort afsnit på ca. 4 mm langs længden af ​​den skårne kobberelektrode.

(2) Elektrisk udladningsbearbejdning er åbenlyst forskellig fra almindelige forme. EDM er meget vigtig i behandlingen af ​​solsikke radiatorprofilforme. Selv hvis designet er perfekt, vil en lille defekt i EDM medføre, at hele formen skrotes. Beaching af elektrisk udladning er ikke så afhængig af udstyr som trådskæring. Det afhænger stort set af operatørens driftsevner og dygtighed. Elektrisk decharge -bearbejdning er hovedsageligt opmærksom på følgende fem punkter:

①elektrisk udladningsbearbejdningsstrøm. 7 ~ 10 En strøm kan bruges til indledende EDM -bearbejdning til at forkorte behandlingstiden; 5 ~ 7 En strøm kan bruges til at afslutte bearbejdning. Formålet med at bruge lille strøm er at opnå en god overflade;

② Sørg for fladheden i formens endeflade og kobberelektrodenes lodrethed. Dårlig fladhed i formens endeflade eller utilstrækkelig lodrethed af kobberelektroden gør det vanskeligt at sikre, at længden af ​​arbejdsbæltet efter EDM -behandling er i overensstemmelse med den designede arbejdsbælte længde. Det er let for EDM -processen at mislykkes eller endda trænge ind i det tandede arbejdsbælte. Derfor skal en slibemaskine bruges til at flade begge ender af formen for at imødekomme nøjagtighedskravene, og en skiveindikator skal bruges til at korrigere kobberelektrodenes lodrethed;

③ Sørg for, at kløften mellem de tomme knive er jævn. Under den indledende bearbejdning skal du kontrollere, om det tomme værktøj opvejes hver 0,2 mm hver 3. til 4 mm behandling. Hvis forskydningen er stor, vil det være vanskeligt at korrigere det med efterfølgende justeringer;

④ Fjern den rester, der genereres under EDM -processen på en rettidig måde. Korrosion af gnistudladning vil producere en stor mængde rester, som skal renses op i tide, ellers vil arbejdsbæltets længde være forskellig på grund af de forskellige højder af resten;

⑤ Formen skal demagnetiseres før EDM.

5. Sammenligning af ekstruderingsresultater

Profilen vist i figur 1 blev testet ved hjælp af den traditionelle split -form og det nye designskema, der blev foreslået i denne artikel. Sammenligningen af ​​resultaterne er vist i tabel 1.

Det kan ses fra sammenligningsresultaterne, at formstrukturen har en stor indflydelse på skimmellivet. Formen, der er designet ved hjælp af det nye skema, har åbenlyse fordele og forbedrer formen levetid i høj grad.

6. Konklusion

Solsikke radiatorprofilekstruderingsformen er en type form, der er meget vanskelig at designe og fremstille, og dens design og fremstilling er relativt kompliceret. Derfor skal de følgende punkter opnås: for at sikre formenes ekstruderingssucces og levetid.

(1) Den strukturelle form for formen skal vælges rimeligt. Strukturen af ​​formen skal være befordrende for at reducere ekstruderingskraften for at reducere spændingen på den formkantilever, der er dannet af varmeafledningstænderne, hvilket forbedrer formenes styrke. Nøglen er at med rimelighed bestemme antallet og arrangementet af shunthullerne og området med shunthuller og andre parametre: For det første bør bredden af ​​shuntbroen dannet mellem shunthullerne ikke overstige 16 mm; For det andet bør det opdelte hulområde bestemmes, så opdelingsforholdet når mere end 30% af ekstruderingsforholdet så meget som muligt, samtidig med at formen sikres.

(2) Vælg med rimelighed arbejdsbæltet og vedtager rimelige foranstaltninger under elektrisk bearbejdning, herunder behandlingsteknologi for kobberelektroder og de elektriske standardparametre for elektrisk bearbejdning. Det første nøglepunkt er, at kobberelektroden skal være overfladeplads før trådskæring, og indsættelsesmetoden skal bruges under trådskæring for at sikre det. Elektroderne er ikke løse eller deformerede.

(3) Under den elektriske bearbejdningsproces skal elektroden justeres nøjagtigt for at undgå tandafvigelse. På grundlag af rimelig design og fremstilling kan brugen af ​​varmt arbejde med varmt arbejde med høj kvalitet naturligvis maksimere formenes høje kvalitet og vakuumvarmebehandlingsprocessen for tre eller flere frister maksimere formenes potentiale og opnå bedre resultater. Fra design, fremstilling til ekstruderingsproduktion, kun hvis hvert link er nøjagtigt, kan vi sikre, at solsikke radiatorprofilformen er ekstruderet.