大型工业铝型材模具设计与制造

大型工业铝型材模具 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与制造 李明环 （辽宁忠旺模具有限公司 辽阳市 111003） 前言 随着我国经济的飞速发展，城市化和工业化进程加快，铝合金挤压型材在国 民经济各个领域中的应用越来越广泛。型材截面向大型化，异型化方向发展，对 尺寸精度和形位尺寸精度的要求也越来越高。为了提高企业的核心竞争力，实现 产品的技术升级，辽宁忠旺集团近年来相继投入巨资引进了 55MN 、75MN 、125MN 等具有国际先进技术水平的大型挤压机及相关配套设备，承接了大量的国内外定 单，产品受到了客户的广泛赞誉，同时也给企业带来了良好的经济效益。 在铝合金型材挤压加工过程中，模具对实现整个挤压过程有着十分重要的意 义。合理的工模具结构是实现挤压 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 过程的基础，因为模具是使金属产生挤压 变形的关键部件，是产品成形和尺寸精度的重要保证，同时模具也是保证产品内 外质量的重要因素之一。合理的工模具结构在一定程度上可控制产品的力学性能 和内部组织，特别是在控制空心铝型材的焊缝组织和型材力学性能方面尤为重 要。模具外圆和厚度，分流孔的大小、数量、形状、分布位置，焊合腔的形状和 尺寸，模芯的结构等技术参数是我们在设计模具时所要考虑的重要部分。为此， 我公司在生产实践中，不断更新模具设计理念，采用国内外最先进的制模设备和 加工技术，制作出高质量的挤压模具，使铝挤压型材的质量和成品率不断提高。 在此，我以某轻体列车 TFX-3 铝型材模具的设计、加工为例，谈谈个人的一点浅 见。 1 TFX-3 型材 1.1 TFX-3 型材的特点 图 1 为轻体列车车厢用空心型材 TFX-3 截面图，其特点：外接圆尺寸较大， 达到 482mm；壁厚差大，最小壁厚 t=3mm，最大壁厚为 t=10mm；截面积 F=73.1cm2； 中空有 8 条加强筋，其中最长的一条斜筋长度达 145.2mm。 型材的合金牌号和供应状态为 6005A-T6 。 为了降低挤压力，提高模具强度，模具采用了导流孔与分流孔整体设计的方 案，增加了上模的厚度，用导流孔林代导流板。这种结构能够提高模具的整体强 度，减小模具在挤压过程中的弹性变形量，提高了模具使用的稳定性，见（图 2 ）。 1.2 TFX-3 型材模具设计、制造难点： 1) TFX-3 型材外接圆尺寸为Ø480mm, 75MN 挤压机的挤压筒直径=Ø460mm， 因此，模具的供料孔（分流孔）需要大角度宽展，宽展角＝39.8 度。 2) TFX-3 型材的 8 条加强筋将模芯分割成 9 个芯头，最长的斜筋长 145mm， 挤压时金属流很难充满芯头之间的间隙。 3）上模模芯有九个芯头，在巨大的挤压力作用下，模具会产生弹性变形， 挤出的型材容易造成偏壁现象，因此，在设计时要求模子具备足够的强度。 4）由于型材形状复杂，空腔多，给模具的制造加工带来了极大困难，因此， 在设计模具时应充分考虑模具的加工工艺性。 2 模具设计 2.1 挤压参数 挤压筒直径 F= Ø460mm 挤压系数λ=22.8 分流比 K=∑F 分/F 型=13.2 。 2.2 模具 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 选择 模具材料选用 4Cr5MoSiV1 电渣钢，该模具钢材料具有良好的红硬性，耐磨 性、韧性以及良好的氮化性能。由于模具的外径尺廓较大，要求模具坯料无内部 组织缺陷，无中心裂纹，模具毛坯件要求采取横向锻造，并且在粗加工前需进行 超声波探伤 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 。 2.3 模具规格 根据型材的外接圆尺寸、分流孔布置及模具的强度要求，经计算确定： 模具直径＝φ780mm； 模具总厚度 H=425mm，上模厚度为 190mm，下模厚度为 115mm，模具垫厚度 为 120mm。 2.4 模具分流孔的布置和分流比 K 比 模具分流孔的布置、大小、形状直接关系到金属供流的均衡性和制品的成形。 由于该型材形状具有较好的对称性，因此，将分流孔布置成仁下排列的十孔结构； 中间的分流孔因靠近挤压筒中心，两端的分流孔远离挤压中心并且受到挤压 筒壁摩擦力的影响，因此，需调整各个分流孔进料面积的大小，通过计算并结合 生产实际经验，我们将中间和两侧的分流孔进料面积设计成 1 : 1.3 ，如（图 2 ） 所示。由于该型材的加强筋较长，供料困难，必须在模具中间部位再另开进料孔， 中间进料孔设计成阶梯形，使金属直接流人斜筋，如（图 2 ）和（图 3 ）所示。 根据该型材铝合金的可挤压性指数，模具需要选择适当的分流比 K 比，分流比 的大小直接影响到挤压力的大小，并且对制品的成形和焊合质量也有直接的影 响，在保证模具强度的前提下，按照经验公式以及生产实践，我们将分流 K 比比 确定为 13.2 。 为了提高上模芯的刚度，模具中间的进料孔设计成斜稍式（见图 6 ）。上 模模芯增设引流槽。中间的阶梯分流孔由 CNC 数控加工中心加工成型；横向的 导流孔和引流槽采用线切割机床和电火花机床联合加工成型，上模模芯在电火花 机床上用铜电极整体套打。 2.5 TFX-3 型材模孔及焊合室的尺寸设计 ① 在挤压过程中，模具在挤压力的作用下会产生弹性变形，模具的弹性变 形将导致挤出的型材产生“偏壁现象”，产品尺寸不稳定。因此，在计算模孔尺 寸时应加人“预变形量”，根据其所处的位置不同，中间部位的加强筋的壁厚尺 寸减小，左右两端的壁厚尺寸适当加厚。 ② 为了便于型材挤压成型，焊合室采用下焊合与前室相结合的结构，下焊 合室深度为 32mm，前室深度为 8mm，如（图 3 ）和（图 7 ）所示，焊合室和前 室均采用 CNC 数控加工中心加工成型。为了提高模孔加工质量，采用慢走丝线 切割机床加工。 （根据模孔所处的位置和金属供料情况，计算出模孔各部位工作带长度，如、 （图 8 ) 所示。上模工作带比下模工作带长出 1～3mm，这样，在出料过程中上 模芯会起到一定的整形作用。避免型材的大面出现凹凸缺陷。 3 模具制造 3.1 挤压模具的制作流程。4Cr5MoSiv1 钢锻造毛坯→粗加工→热处理→精加工 →模孔成形加工→配装→检验→试模→维修→氮化→试生产。 3.2 由于模具在挤压过程中要承受高温、高压、高摩擦的作用，为此，对模具钢 材料、模具热处理工艺以及表面强化处理工艺都作了严格规定，特别是这种大型 模具的外廓尺寸比较大（包括直径、厚度），模具各个部位的厚度落差大，在制 定生产工艺时要预防模具淬火开裂和淬火后应力集中等问题，要求模具各部位的 过渡区均为“R”状。模具在热处理过程中应严格控制真空淬火炉的加热温度、 升温速度和保温时间，模具出炉后要先进行强制空冷然后再人油，人油和出油温 度要严格执行工艺标准。 4 试模，制品尺寸测量结果 TFX-3 型材模具加工完成后在 75MN 挤压机上试模，铝棒温度为 520℃ ，模 具加热温度为 490℃ ，挤压速度达 4m/min。 挤压机挤出的型材料头齐整，测量出的型材断面尺寸绝大部分在客户图纸要 求的公差范围内。仅有个别部位的壁厚出现一定程度的超差，通过修模调整、重 新氮化，再次上机后挤出的型材壁厚均匀，表面质量良好，断面尺寸完全符合图 纸要求，整体试模情况理想。将挤出的型材取样后，进行力学性能及内部组织检 测，结果表明，该型材的各项指标均符合技术标准的要求。 结束语 大型铝合金挤压模具同中小型铝合金挤压模具相比，其设计和加工的难度都 大大增加。模具材料的选用、机电加工过程以及热处理工艺、修模等各个生产环 节都有严格的技术要求。在生产实践中必须不断总结经验，更新设计理念，不断 探索新型的模具结构，采用新技术和新工艺，降低模具制作成本，提高模具使用 寿命。 Word 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 签 OLE_LINK1 OLE_LINK2