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推拉门铝材模具设计结构工艺介绍

2019-3-30 10:36:29


推拉门铝材缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于揉捏筒内衬的污物、润滑剂等,在揉捏后期挤入揉捏件内部,推拉门铝材使得金属制品内部不接连、不细密,组织与性能下降的一种缺点。依其呈现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一向困扰揉捏技术发展的一项技术难题,推拉门铝材几乎占棒材废品量的一半,严重影响棒材的制品率,下降了企业的出产功率和经济效益。


推拉门铝材在实际出产中,经过调整揉捏工艺条件取得了一定的作用。如经过增加揉捏压余的厚度,一般约为60mm~80mm,或铸锭刨皮的办法能够较好地处理缩尾问题,可是却下降了产品的制品率,且增加消耗工时、能耗,使出产成本上升。为了找到既能更好地避免缩尾,又能减小揉捏压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法,推拉门铝材专门从模具规划结构的视点进行研究,共选用了9种不同规划结构的模具进行了比照揉捏实验。企图找出适合的模具规划结构,以尽可能削减缩尾废品,提高铝合金棒材的制品率。

1推拉门铝材实验设备与实验方案

推拉门铝材实验材料为6063铝合金,经均匀化处理后但不刨皮,切成Φ130×550mm的制品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490~500℃后,在10MN卧式揉捏机的Φ130mm圆揉捏筒上,用Φ200(单孔)模具,模具温度为430~450℃,选用正向无润滑揉捏出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56;揉捏速度V=23~25m/min;揉捏压余15mm;挤出长度为22000mm。共选用9种规划结构的模具进行揉捏,推拉门铝材每种模具结构各揉捏2根铸锭,然后取第二根铸锭揉捏的长料由尾端至前端切取低倍试片,并记录各种模具结构下呈现缩尾的长度,进行比照研究。

2实验成果与讨论

2.1推拉门铝材实验成果

实验1~9所推拉门铝材选用的模具结构分别如图1~9所示,缩尾长度的比照如表1所示。表中所列条件下的揉捏压余厚度均为15mm,缩尾长度包含揉捏长料头、尾两段的缩尾长度。

2.2讨论

(1)揉捏型材推拉门铝材头段呈现的缩尾,主要由于这几回实验揉捏压余留得太短,只有15mm。导致在上一个铸锭揉捏完结时就现已将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中,鄙人一个铸锭揉捏时,就必先把模具中残留的铝先揉捏出去,这样就构成了头段缩尾。假如压余留得满足长,是不易呈现头段缩尾现象的。

从实验1、2、3、4号推拉门铝材模具规划结构和头、尾段缩尾长度比照情况能够看出,在同一揉捏工艺条件下,模具导流槽进口尺度为25mm时(见图4)揉捏尾段缩尾较长,达到3000mm;进口尺度为100mm时(见图2)揉捏尾段缩尾较短,仅为1200mm。可是,当进口尺度从100mm增大到125mm或减小到85mm时,其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明晰蓄铝环或导流槽的进口尺度大小规划是控制揉捏尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄推拉门铝材铝环或导流槽与揉捏筒内衬构成的前端死区宽度和高度(如图10所示),将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挠铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的作用。所以蓄铝环或导流槽进口尺度的确认既要保证构成满足的前端死区宽度,又要尽量地减小前端死区的高度。

推拉门铝材前端死区的宽度L近似等于揉捏筒内衬半径与蓄铝环或导流槽进口尺度外圆半径之差,如图11所示。在同一种合金,同一揉捏工艺条件下,模具与揉捏筒内衬构成的前端死区宽度越大,其死区高度h就越大。前端死区的高度越高,在揉捏后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心活动而构成更长的尾段缩尾。推拉门铝材所示蓄铝环或导流槽的进口尺度既不是越大越好,也不是越小越好。如实验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm,由表1能够看出,推拉门铝材当前端死区高度为17.5mm时,对避免揉捏缩尾的作用较好。

(3)推拉门铝材模具作业带长度和视点对缩尾长度的影响。从实验1和实验5号的模具结构和缩尾成果比照,以及实验5和实验6号的模具结构与缩尾成果比照能够看出减短作业带长度,或作业带做成88°促流角规划都能够减小铝合金推拉门铝材在被揉捏经过作业带时遭到的冲突应力的影响,让金属变形区内、外部的金属活动速度更加趋向于平衡,削减了尾段缩尾的长度。

(4)推拉门铝材蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。

实验7和实验8号的模具结构的差异在于蓄铝环厚度的不同,然而其头、尾段的缩尾情况却不相同,实验7尾段缩尾为0mm,实验8的尾段缩尾为150mm,推拉门铝材加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内揉捏,相当于延长了压余的厚度,只不过它不能被切除去,反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短,乃至消失。而从实验6和实验9号的成果比照分析,推拉门铝材同样也说明晰减小导流槽的深度则相当于削减了压余的厚度,导流槽的深度越小,其揉捏头段的缩尾就越小,可是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述:蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深,揉捏尾段产生的缩尾就越短,推拉门铝材可是却增长了揉捏头段的缩尾废料。揉捏头段缩尾废料长度近似等于V/S(V:蓄铝环与导流槽的容积;S:揉捏棒材的截面积)。

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