資源描述：
《鋁型材懸臂擠壓模具優(yōu)化設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、全國第十四屆輕合金加工學術交流會論文集．31．鋁型材懸臂擠壓模具優(yōu)化設計趙云路．王鋼(沈陽新鑫模具有限公司，遼寧沈陽110043)摘要：鋁型材散熱器產(chǎn)品是應用十分廣泛的工業(yè)用型材，這類型材的擠壓模具大部分帶有明顯的懸臂，受力情況比較復雜，懸臂的設計結構除保證型材成形之外，還要確保懸臂的強度，從而提高擠壓模具的壽命，本文就提高懸臂強度的若干種方法進行分析，介紹了具體的增加懸臂強度的措施。關鍵詞：鋁合金；懸壁型材；模具懸壁鋁型材產(chǎn)品是指構成了半封閉形狀的型材產(chǎn)品(見圖1)。擠壓該產(chǎn)品的模具在擠壓過程中形成了受載懸臂梁，稱為懸臂模具。由于模具在擠壓過程中處于高溫
2、、高壓、高摩擦和間歇載荷的狀態(tài)下，同時模具懸臂兩側的金屬流動不平衡而產(chǎn)生相對橫向力等不利因素，因此，如果模具設計不當，很容易使模具的懸臂部分變形或斷裂而直接影響模具壽命。本文對舌比大的不同懸臂形式、不同結構的模具設計方案進行分析，并通過典型型材產(chǎn)品的模具設計實例闡述這方面問題，供模具設計者及型材生產(chǎn)廠家參考。1導料板保護懸臂在模具前增設一定厚度的導料板對模具懸臂進行保護。具體地說，通過下述設計的導料板進料孔對金屬進行重新分配(也可能是多次分配)，以達到：①改善扁形產(chǎn)品在圓形擠壓筒上擠壓所造成的金屬流動的不均勻性；②改善由懸臂產(chǎn)品自身的?？缀穸炔顒e大所造成的
3、金屬流．的不均勻性，使模具懸臂兩側橫向載荷相近；③金屬的兩次變形能使金屬對?？椎膲毫p小，即減輕了模具懸臂所承受的正壓力，從而改善懸臂的受力狀態(tài)，延長模具的使用壽命。生產(chǎn)圖l—A1所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑為4,210mm，產(chǎn)品特點如下：產(chǎn)品有多個尺寸相同的大舌比的懸臂，外形尺寸超大，產(chǎn)品形狀對稱壁厚均勻，屬于多懸臂大舌比的超大型懸臂產(chǎn)品。在設計導料板進料孑L的形狀尺寸時主要解決圓形擠壓筒的邊部金屬流動性差而導致懸臂兩側的相對橫向載荷(指懸臂兩側橫向受所受流動金屬的壓力差)大的問題。該模具(見圖2一A1)采用了寬展、導流、阻礙方式的導料板結構對懸臂進行保護。導
4、料板進料孔從中心到邊緣呈扇形逐漸放大，邊部斜稍寬展，中部設有遮蓋分流墻。這樣，即減弱了模具中心處金屬的流動性，又避免了模具邊緣金屬‘滯后’問題的產(chǎn)生，同時防止了鑄錠表面雜質侵入進料孔內。這種結構對金屬重新分配，以調整模孔各部位的金屬流動速度，使懸臂兩側的橫向壓力相近，從而改善了懸臂的受力狀態(tài)，保證了懸臂強度。生產(chǎn)圖1一A2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑／,210inIn。產(chǎn)品特點如下：①中心實體部的面積和邊緣散熱齒部的面積相差過于懸殊；②散熱齒位于金屬流動相對弱的邊部；③懸臂的數(shù)量多，舌比較大；④產(chǎn)品形狀對稱。設計導料板進料孔時主要解決產(chǎn)品自身厚度的不均勻性所導致
5、的金屬流動紊亂和因‘堵模’而產(chǎn)生的懸臂強度問題。該模具(見圖2一A’)采用了遮蓋導流形式的導料板結構對懸臂進行保護。模具導料板中部設有遮蓋墻，以使模具中部面積相對大的模孔部位的金屬流動滯后來減弱其金屬的流動性。模具齒部的?？字苯游挥趯Я习迦肆峡椎南路剑蕴岣啐X部?？捉饘俚牧鲃有?。這樣對金屬重新分配可避免金屬流的不平衡和由此32·全國第十四屆輕合金加工學術交流會論文集燮鷚瞪囝一^lt一^2t^，翌舀。必_cll-c2I-DI舒寄鞫圓畫@l-Gll-C1目I錯■材截面目引發(fā)的‘堵?！a(chǎn)生的壓力急劇增加而導致的強度問題．從而保證模具懸臂的強度。生產(chǎn)圖l一凡所示
6、產(chǎn)品用的擠壓簡直徑≠210柵。產(chǎn)品特點如下：①懸臂的數(shù)量多，舌比大，懸臂的形式區(qū)別較大；②a部懸臂兩側模孔厚度懸殊大；③產(chǎn)品尺寸超大，產(chǎn)品邊部散熱齒的?？滋幱诮饘倭鲃有圆畹哪＞哌叢?；④產(chǎn)品左右方向對稱。在設計模具導料板進料孔時，即要解決圓形擠壓筒邊部金屬流動性差導致懸臂兩側的相對橫向載荷大的不利因素。該模具(見圖2一A3)采用了寬展、導流、遮蓋式導料板結構對懸臂進行保護。進料孔面積從中心到邊緣逐漸放大來增強邊緣金屬的流動性，使之與中心金屬的流動保持一致。同時在a產(chǎn)懸臂處模孔厚度大的一側設有遮蓋墻，從而使這一側金屬流動產(chǎn)生相對“滯后”來減弱該處金屬的流動性。
7、遮蓋墻進料口處設有一定的斜度來進一步提高邊部金屬的流動性，最終達到金屬的流動平衡和使懸臂兩側的相對橫向載荷減少的目的。導料板保護懸臂方法適用于懸臂數(shù)量多的形狀復雜的大舌比懸臂產(chǎn)品。2前室保護懸臂此結構為在模具模孔前增設對金屬進行再次分配的前室，使金屬的流動進一步平衡，分配更加合理，從而來減少懸臂兩側的相對橫向載荷，保證橫具懸臂的強度。(1)整體前室結構在?？浊霸鲈O一定厚度和相對模}L擴大一定尺寸的空間(即前室)，利用前室的深淺和相對?？椎倪h近來保證金屬流動的相對平衡和保證模具懸臂的強度。生產(chǎn)圖1一B-所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑≠,390n啪。產(chǎn)品特點如下：①產(chǎn)
8、品有封閉部分即為空心產(chǎn)品；②產(chǎn)品a部懸臂兩側模iL厚度相差大；@懸
