Hur utformar man solrosens radiator extrudering dör för aluminiumprofil?

1. Analys av strukturella egenskaper hos aluminiumprofilsektioner

Figur 1 visar tvärsnittet av en typisk solrosradiator aluminiumprofil. Profilens tvärsnittsarea är 7773,5 mm², med totalt 40 värmespridningständer. Den maximala hängande öppningsstorleken som bildas mellan tänderna är 4,46 mm. Efter beräkningen är tungförhållandet mellan tänderna 15,7. Samtidigt finns det ett stort fast område i mitten av profilen, med ett område på 3846,5 mm².

Utifrån profilens formegenskaper kan utrymmet mellan tänderna betraktas som semi-ihåliga profiler, och kylarprofilen består av flera halvhåliga profiler. Därför, när man utformar formstrukturen, är nyckeln att överväga hur man kan säkerställa formens styrka. Även om branschen har utvecklat en mängd mogna mögelstrukturer för semi-ihåliga profiler. består av flera semi-ihåliga profiler. Traditionell design beaktar endast material, men vid extruderingsmålning är den största påverkan på styrka extruderingskraften under extruderingsprocessen, och metallformningsprocessen är den huvudsakliga faktor som genererar extruderingskraft.

På grund av det stora centrala fasta området i solkylningsprofil röret, vilket resulterar i sprickan i intertooth -upphängningsröret. Därför bör vi i utformningen av mögelstrukturen fokusera på justering av metallflödeshastighet och flödeshastighet för att uppnå syftet att minska extruderingstrycket och förbättra spänningstillståndet för det upphängda röret mellan tänderna för att förbättra styrkan hos formen.

2. Val av mögelstruktur och extruderingspresskapacitet

2.1 Formstrukturform

För solrosens radiatorprofil som visas i figur 1, även om den inte har en ihålig del, måste den anta den delade mögelstrukturen som visas i figur 2. Olika från den traditionella shuntformstrukturen, är metalllödstationskammaren placerad i den övre mögel och en insatsstruktur används i den nedre formen. Syftet är att minska mögelkostnaderna och förkorta mögeltillverkningscykeln. Både den övre formen och nedre formuppsättningarna är universella och kan återanvändas. Ännu viktigare är att mathålsblocken kan behandlas oberoende, vilket bättre kan säkerställa noggrannheten för arbetsbältet med mathålet. Det inre hålet på den nedre formen är utformad som ett steg. Den övre delen och mögelhålblocket antar passform, och gapvärdet på båda sidor är 0,06 ~ 0,1 m; Den nedre delen antar interferenspassning, och störningsbeloppet på båda sidor är 0,02 ~ 0,04 m, vilket hjälper till att säkerställa koaxialitet och underlättar montering, vilket gör inlägget att passa mer kompakt, och samtidigt kan det undvika mögeldeformation orsakad av termisk installation störningar.

2.2 Val av extruderskapacitet

Valet av extruderskapacitet är å ena sidan för att bestämma den lämpliga inre diametern för extruderingsfatet och det maximala specifika trycket för extrudern på extruderingsfatssektionen för att möta trycket under metallformning. Å andra sidan är det att bestämma lämpligt extruderingsförhållande och välja lämpliga formstorleksspecifikationer baserade på kostnad. För solros -radiatoraluminiumprofilen kan extruderingsförhållandet inte vara för stort. Det främsta skälet är att extruderingskraften är proportionell mot extruderingsförhållandet. Ju större extruderingsförhållande, desto större extruderingskraft. Detta är extremt skadligt för solrosens radiator aluminiumprofilform.

Erfarenheten visar att extruderingsförhållandet för aluminiumprofiler för solrosradiatorer är mindre än 25. För profilen som visas i figur 1 valdes en 20,0 MN -extruder med en extruderingsfat innerdiameter på 208 mm. Efter beräkningen är det maximala specifika trycket för extrudern 589MPa, vilket är ett mer lämpligt värde. Om det specifika trycket är för högt kommer trycket på formen att vara stort, vilket är skadligt för formens livslängd; Om det specifika trycket är för lågt kan det inte uppfylla kraven för extrudering. Erfarenheten visar att ett specifikt tryck i intervallet 550 ~ 750 MPa bättre kan uppfylla olika processkrav. Efter beräkningen är extruderingskoefficienten 4,37. Mögelstorleksspecifikationen väljs som 350 mmx200 mm (yttre diameter x grader).

3. Bestämning av mögelstrukturparametrar

3.1 Strukturparametrar för övre mögel

(1) Antal och arrangemang av avledningshål. För solrosens radiatorprofil shuntform, desto mer är antalet shunthål, desto bättre. För profiler med liknande cirkulära former väljs vanligtvis 3 till 4 traditionella shunthål. Resultatet är att bredden på shuntbron är större. I allmänhet, när det är större än 20 mm, är antalet svetsar mindre. Men när du väljer arbetsbältet på det die hålet måste arbetsbältet på hålet längst ner på shuntbron vara kortare. Under förutsättning att det inte finns någon exakt beräkningsmetod för valet av arbetsbältet kommer det naturligtvis att göra att hålet under bron och andra delar inte uppnår exakt samma flödeshastighet under extrudering på grund av skillnaden i arbetsbältet, Denna skillnad i flödeshastighet kommer att ge ytterligare dragspänning på utskjutningen och orsaka avböjning av värmespridningständerna. Därför, för solros -kylare extrudering dör med ett tätt antal tänder, är det mycket kritiskt att säkerställa att flödeshastigheten för varje tand är konsekvent. När antalet shunthål ökar kommer antalet shuntbroar att öka i enlighet därmed, och flödeshastigheten och flödesfördelningen av metallen blir jämnare. Detta beror på att när antalet shuntbroar ökar kan shuntbroarnas bredd minskas i enlighet därmed.

Praktiska data visar att antalet shunthål i allmänhet är 6 eller 8, eller ännu mer. Naturligtvis, för vissa stora solrosvärmespridningsprofiler, kan den övre formen också ordna shunthålen enligt principen om shuntbryggbredden ≤ 14 mm. Skillnaden är att en främre splitterplatta måste läggas till för att föristera och justera metallflödet. Antalet och arrangemanget av avledningshålen i den främre diverterplattan kan utföras på ett traditionellt sätt.

Dessutom, när man arrangerar shunthålen, bör hänsyn tas till att använda den övre formen för att på lämpligt sätt skydda huvudet på värmespridningstandens huvud för att förhindra att metallen direkt träffar huvudet på utskjutande röret och därmed förbättra stressstillståndet av utskjutsröret. Den blockerade delen av utskjutningshuvudet mellan tänderna kan vara 1/5 ~ 1/4 i längden på utskjutsröret. Layouten på shunthålen visas i figur 3

(2) Areaförhållandet mellan shunthålet. Eftersom väggtjockleken på roten på den heta tanden är liten och höjden är långt från mitten, och det fysiska området skiljer sig mycket från mitten, är det den svåraste delen att bilda metall. Därför är en nyckelpunkt i utformningen av solros -radiatorprofilformen att göra flödeshastigheten för den centrala fasta delen så långsam som möjligt för att säkerställa att metallen först fyller tandroten. För att uppnå en sådan effekt är det å ena sidan valet av arbetsbältet, och ännu viktigare, bestämningen av området för avledningshålet, främst området för den centrala delen som motsvarar avledningshålet. Tester och empiriska värden visar att den bästa effekten uppnås när området för det centrala avledningshålet S1 och området för det yttre enstaka avledningshålet S2 uppfyller följande förhållande: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

Dessutom bör den effektiva metallflödeskanalen i det centrala splitterhålet vara 20 ~ 25 mm längre än den effektiva metallflödeskanalen för det yttre splitterhålet. Denna längd tar också hänsyn till marginalen och möjligheten till mögreparation.

(3) Djupet på svetskammaren. Solflower -radiatorprofil extrudering dör skiljer sig från den traditionella shuntdie. Hela svetskammaren måste vara belägen i den övre formen. Detta för att säkerställa noggrannheten för hålblockbearbetningen av den lägre formen, särskilt arbetsbältets noggrannhet. Jämfört med den traditionella shuntformen måste djupet i svetskammaren i solrosens radiatorprofil shuntform ökas. Ju större extruderingsmaskinkapacitet, desto större ökning av djupet på svetskammaren, som är 15 ~ 25 mm. Till exempel, om en 20 mn -extruderingsmaskin används, är djupet på svetskammaren i den traditionella shunt -matrisen 20 ~ 22 mm, medan djupet i svetsningskammaren i shunt -matrisen av solros -kylarprofilen bör vara 35 ~ 40 mm . Fördelen med detta är att metallen är helt svetsad och spänningen på det upphängda röret minskas kraftigt. Strukturen för den övre mögelsvetsningskammaren visas i figur 4.

3.2 Design av die hålinsats

Utformningen av det die hålblocket inkluderar huvudsakligen den die hålstorleken, arbetsbältet, ytterdiametern och tjockleken på spegelblocket etc.

(1) Bestämning av formstorleken. Storleken av hålet kan bestämmas på ett traditionellt sätt, främst med tanke på skalningen av legeringens termiska bearbetning.

(2) Val av arbetsbälte. Principen för val av arbetsbältet är att först se till att tillförseln av all metall längst ner på tandroten är tillräcklig, så att flödeshastigheten i botten av tandroten är snabbare än andra delar. Därför bör arbetsbältet längst ner på tandroten vara det kortaste, med ett värde av 0,3 ~ 0,6 mm, och arbetsbältet vid de angränsande delarna bör ökas med 0,3 mm. Principen är att öka med 0,4 ~ 0,5 var 10 ~ 15 mm mot mitten; För det andra bör arbetsbältet vid den största fasta delen av centrum inte överstiga 7 mm. Annars, om längdskillnaden för arbetsbältet är för stor, kommer stora fel att uppstå vid bearbetning av kopparelektroder och EDM -bearbetning av arbetsbältet. Detta fel kan enkelt få tandavböjningen att bryta under extruderingsprocessen. Arbetsbältet visas i figur 5.

 

(3) Den yttre diametern och tjockleken på insatsen. För traditionella shuntformar är tjockleken på mathålets insats tjockleken på den nedre formen. Men för solros -kylningsformen, om den effektiva tjockleken på hålet är för stor, kommer profilen lätt att kollidera med formen under extrudering och urladdning, vilket resulterar i ojämna tänder, repor eller till och med tandstoppning. Dessa kommer att få tänderna att gå sönder.

Dessutom, om tjockleken på det mathålet är för lång, å ena sidan, är behandlingstiden lång under EDM -processen, och å andra sidan är det lätt att orsaka elektrisk korrosionsavvikelse, och det är också lätt att orsaka tandavvikelse under extrudering. Naturligtvis, om den mathålstjockleken är för liten, kan inte tändernas styrka garanteras. Därför, med hänsyn till dessa två faktorer, visar erfarenheten att den insert graden av den nedre formen i allmänhet är 40 till 50; och den yttre diametern på mathålets insats bör vara 25 till 30 mm från den största kanten av det mathålet till den yttre cirkeln av insatsen.

För profilen som visas i figur 1 är ytterdiametern och tjockleken på det hålblocket 225 mm respektive 50 mm. Fästhålinsatsen visas i figur 6. D i figuren är den faktiska storleken och den nominella storleken är 225 mm. Gränsavvikelsen för dess yttre dimensioner matchas enligt det inre hålet i den nedre formen för att säkerställa att det ensidiga gapet ligger inom intervallet 0,01 ~ 0,02 mm. Die hålblocket visas i figur 6. Den nominella storleken på det inre hålet i det mathålblock som placeras på den nedre formen är 225 mm. Baserat på den faktiska uppmätta storleken matchas mathålblocket enligt principen på 0,01 ~ 0,02 mm per sida. Den yttre diametern på det mathålsblocket kan erhållas som D, men för bekvämligheten med installationen kan den yttre diametern på det mathålspegelblocket minskas på lämpligt sätt inom intervallet 0,1 m vid foderänden, såsom visas i figuren .

4. Viktiga tekniker för mögelproduktion

Bearbetningen av solrosens radiatorprofilform skiljer sig inte mycket från den för vanliga aluminiumprofilformar. Den uppenbara skillnaden återspeglas huvudsakligen i den elektriska bearbetningen.

(1) När det gäller trådskärning är det nödvändigt att förhindra deformationen av kopparelektroden. Eftersom kopparelektroden som används för EDM är tung, är tänderna för små, själva elektroden är mjuk, har dålig styvhet och den lokala högtemperaturen som genereras genom trådskärning gör att elektroden lätt deformeras under trådskärningsprocessen. När du använder deformerade kopparelektroder för att bearbeta arbetsbälten och tomma knivar kommer skevtänder att inträffa, vilket lätt kan leda till att formen skrotas under bearbetningen. Därför är det nödvändigt att förhindra deformationen av kopparelektroderna under online -tillverkningsprocessen. De viktigaste förebyggande åtgärderna är: Innan trådskärning, jämna kopparblocket med en säng; Använd en urtavla för att justera vertikaliteten i början; När trådskärning börjar först från tanddelen och skär slutligen delen med tjock vägg; Varje gång i taget använder du skrot silvertråd för att fylla de klippta delarna; När tråden har gjorts använder du en trådmaskin för att klippa av en kort sektion på cirka 4 mm längs den skurna kopparelektrodens längd.

(2) Mearbetning av elektrisk urladdning skiljer sig uppenbarligen från vanliga formar. EDM är mycket viktigt vid bearbetning av solros -radiatorprofilformar. Även om designen är perfekt kommer en liten defekt i EDM att få hela formen att skrotas. Elektriska urladdningsbearbetning är inte lika beroende av utrustning som trådskärning. Det beror till stor del på operatörens driftsförmåga och kunskaper. Electric Discharge bearbetning är huvudsakligen uppmärksam på följande fem punkter:

①elektrisk urladdningsbearbetningsström. 7 ~ 10 En ström kan användas för initial EDM -bearbetning för att förkorta behandlingstiden; 5 ~ 7 En ström kan användas för efterbehandling. Syftet med att använda liten ström är att få en bra yta;

② Se till att mögeländytan är planheten och kopparelektrodens vertikalitet. Dålig planhet i mögeländytan eller otillräcklig vertikalitet i kopparelektroden gör det svårt att säkerställa att arbetsbältets längd efter EDM -bearbetning överensstämmer med den utformade arbetsbältets längd. Det är lätt för EDM -processen att misslyckas eller till och med penetrera det tandade arbetsbältet. Därför, före bearbetning, måste en kvarn användas för att platta båda ändarna av formen för att uppfylla noggrannhetskraven, och en urtavla indikator måste användas för att korrigera kopparelektrodens vertikalitet;

③ Se till att klyftan mellan de tomma knivarna är jämnt. Under den första bearbetningen, kontrollera om det tomma verktyget kompenseras var 0,2 mm var 3 till 4 mm bearbetning. Om förskjutningen är stor kommer det att vara svårt att korrigera den med efterföljande justeringar;

④ Ta bort resterna som genererades under EDM -processen i tid. Sparkens urladdningskorrosion kommer att producera en stor mängd rest, som måste rengöras i tid, annars kommer längden på arbetsbältet att vara annorlunda på grund av de olika höjderna på återstoden;

⑤ Mögel måste avmagnetiseras före EDM.

5. Jämförelse av extruderingsresultat

Profilen som visas i figur 1 testades med den traditionella delade formen och det nya designschemat som föreslogs i denna artikel. Jämförelsen av resultaten visas i tabell 1.

Det framgår av jämförelsesresultaten att formstrukturen har ett stort inflytande på formens livslängd. Formen som är utformad med det nya schemat har uppenbara fördelar och förbättrar formens livslängd kraftigt.

6. Slutsats

Solflower -radiatorprofil extruderingsmögel är en typ av mögel som är mycket svår att designa och tillverka, och dess design och tillverkning är relativt komplexa. För att säkerställa extruderingens framgångsgrad och livslängd för formen måste följande punkter uppnås:

(1) Den strukturella formen för formen måste väljas rimligt. Strukturen på formen måste gynnas för att minska extruderingskraften för att minska stressen på mögelkantilever som bildas av värmespridningständerna och därmed förbättra formens styrka. Nyckeln är att rimligen bestämma antalet och arrangemanget av shunthålen och området för shunthålen och andra parametrar: För det första bör bredden på shuntbron som bildas mellan shunthålen inte överstiga 16 mm; För det andra bör det delade hålområdet bestämmas så att delningsförhållandet når mer än 30% av extruderingsförhållandet så mycket som möjligt samtidigt som formen säkerställer styrkan.

(2) Välj rimligt arbetsbältet och anta rimliga åtgärder under elektrisk bearbetning, inklusive bearbetningstekniken för kopparelektroder och de elektriska standardparametrarna för elektrisk bearbetning. Den första nyckelpunkten är att kopparelektroden ska vara ytjord före trådskärning, och införingsmetoden ska användas under trådskärning för att säkerställa den. Elektroderna är inte lösa eller deformerade.

(3) Under den elektriska bearbetningsprocessen måste elektroden justeras exakt för att undvika tandavvikelse. Naturligtvis, på grundval av rimlig konstruktion och tillverkning, kan användningen av högkvalitativt hot-work mögelstål och vakuumvärmebehandlingsprocessen för tre eller flera tempers maximera mögelpotentialen och uppnå bättre resultat. Från design, tillverkning till extruderingsproduktion, endast om varje länk är korrekt kan vi se till att solrosens radiatorform extruderas.