Kadangi aliuminio lydiniai yra lengvi, gražūs, turi gerą atsparumą korozijai, turi puikų šilumos laidumą ir apdorojimo efektyvumą, jie plačiai naudojami kaip šilumos išsklaidymo komponentai IT pramonėje, elektronikos ir automobilių pramonėje, ypač šiuo metu besiformuojančioje LED pramonėje. Šie aliuminio lydinio šilumos išsklaidymo komponentai turi geras šilumos išsklaidymo funkcijas. Gamyboje raktas į efektyvią šių radiatorių profilių ekstruzijos gamybą yra pelėsiai. Kadangi šie profiliai paprastai pasižymi didelių ir tankių šilumos išsklaidymo dantų ir ilgų pakabos vamzdžių charakteristikomis, tradicinė plokščių štampų struktūra, suskaidyta štampo struktūra ir pusiau tuščiavidurio profilio štampai negali gerai atitikti formos stiprumo ir ekstruzijos formavimo reikalavimų.
Šiuo metu įmonės labiau pasitiki liejimo plieno kokybe. Siekdami pagerinti formos tvirtumą, jie nedvejodami naudoja brangų importuotą plieną. Formos kaina yra labai didelė, o vidutinis formos tarnavimo laikas yra mažesnis nei 3 t, todėl radiatoriaus rinkos kaina yra gana aukšta, o tai labai riboja LED lempų reklamą ir populiarinimą. Todėl saulėgrąžų formos radiatorių profilių ekstruzijos štampai sulaukė didelio pramonės inžinierių ir techninio personalo dėmesio.
Šiame straipsnyje pristatomos įvairios saulėgrąžų radiatoriaus profilio ekstruzijos štampų technologijos, gautos per ilgus ilgus kruopščius tyrimus ir pakartotinę bandomąją gamybą, pateikiant realios gamybos pavyzdžius, skirtus kolegoms.
1. Aliuminio profilio sekcijų konstrukcinių charakteristikų analizė
1 paveiksle parodytas tipiško saulėgrąžų radiatoriaus aliuminio profilio skerspjūvis. Profilio skerspjūvio plotas yra 7773,5 mm², iš viso yra 40 šilumos išsklaidymo dantų. Didžiausias tarp dantų suformuotas kabantys angos dydis yra 4,46 mm. Po skaičiavimo liežuvio santykis tarp dantų yra 15,7. Tuo pačiu metu profilio centre yra didelis vientisas plotas, kurio plotas yra 3846,5 mm².
Sprendžiant iš profilio formos ypatybių, tarpas tarp dantų gali būti laikomas pusiau tuščiaviduriais profiliais, o radiatoriaus profilis susideda iš kelių pusiau tuščiavidurių profilių. Todėl, projektuojant formos struktūrą, svarbiausia apsvarstyti, kaip užtikrinti formos tvirtumą. Nors pusiau tuščiaviduriams profiliams pramonė sukūrė įvairių brandžių formų konstrukcijų, pvz., „uždengta skirstytuvo forma“, „pjaustyta skirstytuvo forma“, „pakabinamo tiltelio skirstytuvo forma“ ir kt. Tačiau šios konstrukcijos netaikomos gaminiams. sudarytas iš kelių pusiau tuščiavidurių profilių. Tradiciniame projekte atsižvelgiama tik į medžiagas, tačiau ekstruzijos formavimo metu didžiausią įtaką stiprumui daro ekstruzijos jėga ekstruzijos proceso metu, o metalo formavimo procesas yra pagrindinis veiksnys, sukuriantis ekstruzijos jėgą.
Dėl didelio centrinio kieto saulės radiatoriaus profilio ploto labai lengva padaryti, kad bendras srautas šioje srityje ekstruzijos proceso metu būtų per greitas, o tarpdantinės pakabos galvutei susidarys papildomas tempiamasis įtempis. vamzdelis, dėl kurio lūžta tarpdančių pakabos vamzdelis. Todėl, projektuodami pelėsių struktūrą, turėtume sutelkti dėmesį į metalo srauto ir srauto greičio reguliavimą, kad būtų pasiektas tikslas sumažinti ekstruzijos slėgį ir pagerinti pakabinamo vamzdžio įtempį tarp dantų, kad būtų pagerintas pelėsiai.
2. Formos struktūros ir ekstruzinio preso talpos parinkimas
2.1 Pelėsių struktūros forma
1 paveiksle parodytam saulėgrąžų radiatoriaus profiliui, nors jis ir neturi tuščiavidurės dalies, jis turi būti suskaidytas, kaip parodyta 2 paveiksle. Skirtingai nuo tradicinės šunto formos konstrukcijos, metalinė litavimo stoties kamera yra viršutinėje dalyje. forma, o apatinėje formoje naudojama įdėklo struktūra. Tikslas yra sumažinti pelėsių išlaidas ir sutrumpinti pelėsių gamybos ciklą. Tiek viršutinė, tiek apatinė formų rinkiniai yra universalūs ir gali būti naudojami pakartotinai. Dar svarbiau, kad štampavimo skylių blokai gali būti apdorojami atskirai, o tai gali geriau užtikrinti štampavimo angos darbo diržo tikslumą. Apatinės formos vidinė anga suprojektuota kaip laiptelis. Viršutinė dalis ir formos skylių blokas atitinka tarpą, o tarpo vertė iš abiejų pusių yra 0,06–0,1 m; apatinė dalis pritaikyta trukdžiams, o trukdžių dydis abiejose pusėse yra 0,02–0,04 m, o tai padeda užtikrinti koaksialumą ir palengvina surinkimą, todėl įklotas tinka kompaktiškesnis ir tuo pačiu metu galima išvengti pelėsių deformacijos, kurią sukelia šiluminė instaliacija. trukdžių tinka.
2.2 Ekstruderio talpos pasirinkimas
Viena vertus, pasirenkant ekstruderio talpą, reikia nustatyti tinkamą ekstruzijos cilindro vidinį skersmenį ir maksimalų specifinį ekstruderio slėgį ekstruzijos cilindro sekcijoje, kad atitiktų slėgį metalo formavimo metu. Kita vertus, reikia nustatyti tinkamą ekstruzijos santykį ir pasirinkti atitinkamo formos dydžio specifikacijas pagal kainą. Saulėgrąžų radiatoriaus aliuminio profilio ekstruzijos koeficientas negali būti per didelis. Pagrindinė priežastis yra ta, kad ekstruzijos jėga yra proporcinga ekstruzijos santykiui. Kuo didesnis ekstruzijos koeficientas, tuo didesnė ekstruzijos jėga. Tai itin kenkia saulėgrąžų radiatoriaus aliuminio profilio formai.
Patirtis rodo, kad saulėgrąžų radiatorių aliuminio profilių ekstruzijos koeficientas yra mažesnis nei 25. 1 paveiksle pavaizduotam profiliui buvo pasirinktas 20,0 MN ekstruderis, kurio vidinis ekstruzijos vamzdžio skersmuo yra 208 mm. Po apskaičiavimo didžiausias specifinis ekstruderio slėgis yra 589 MPa, o tai yra tinkamesnė vertė. Jei specifinis slėgis yra per didelis, slėgis formoje bus didelis, o tai kenkia formos tarnavimo laikui; jei specifinis slėgis yra per mažas, jis negali atitikti ekstruzijos formavimo reikalavimų. Patirtis rodo, kad specifinis 550–750 MPa slėgis gali geriau atitikti įvairius proceso reikalavimus. Po skaičiavimo ekstruzijos koeficientas yra 4,37. Formos dydžio specifikacija pasirinkta kaip 350 mmx200 mm (išorinis skersmuo x laipsniai).
3. Pelėsių struktūrinių parametrų nustatymas
3.1 Viršutinės formos struktūriniai parametrai
(1) Perjungiklio angų skaičius ir išdėstymas. Saulėgrąžų radiatoriaus profilio šunto formai kuo daugiau šunto skylių, tuo geriau. Panašių apskritų formų profiliams paprastai parenkamos 3–4 tradicinės šunto angos. Dėl to šunto tilto plotis yra didesnis. Paprastai, kai jis didesnis nei 20 mm, suvirinimo siūlių skaičius yra mažesnis. Tačiau renkantis štampavimo angos darbinį diržą, šunto tiltelio apačioje esančios štampavimo angos darbinis diržas turi būti trumpesnis. Su sąlyga, kad nėra tikslaus skaičiavimo metodo, kaip pasirinkti darbinį diržą, dėl darbo juostos skirtumo štampavimo anga po tiltu ir kitomis dalimis ekstruzijos metu natūraliai nepasieks vienodo srauto greičio, Šis srauto greičio skirtumas sukels papildomą konsolės tempimo įtempį ir sukels šilumos išsklaidymo dantų deformaciją. Todėl saulėgrąžų radiatoriaus ekstruzijos štampams su tankiu dantų skaičiumi labai svarbu užtikrinti, kad kiekvieno danties srauto greitis būtų vienodas. Didėjant šunto skylių skaičiui, atitinkamai padidės ir šunto tiltelių skaičius, tolygesnis metalo srautas ir srauto pasiskirstymas. Taip yra todėl, kad didėjant šuntavimo tiltų skaičiui, galima atitinkamai sumažinti šuntų tiltų plotį.
Praktiniai duomenys rodo, kad šunto skylių skaičius paprastai yra 6 arba 8 arba net daugiau. Žinoma, kai kuriems dideliems saulėgrąžų šilumos išsklaidymo profiliams viršutinė forma taip pat gali išdėstyti šunto skyles pagal šunto tiltelio pločio ≤ 14 mm principą. Skirtumas tas, kad norint iš anksto paskirstyti ir sureguliuoti metalo srautą, reikia pridėti priekinę skirstytuvo plokštę. Skirstytuvo angų skaičius ir išdėstymas priekinėje perjungiklio plokštėje gali būti atliekamas tradiciniu būdu.
Be to, įrengiant šunto angas, reikėtų apsvarstyti galimybę naudoti viršutinę formą, kad būtų tinkamai apsaugota šilumos išsklaidymo danties konsolės galvutė, kad metalas neatsitrenktų į konsolės vamzdžio galvutę ir taip pagerintų įtempimo būseną. konsolinio vamzdžio. Užblokuota konsolės galvutės dalis tarp dantų gali būti 1/5 ~ 1/4 konsolės vamzdžio ilgio. Šunto skylių išdėstymas parodytas 3 pav
(2) Šunto angos ploto santykis. Kadangi įkaitusio danties šaknies sienelės storis mažas, o aukštis toli nuo centro, o fizinis plotas labai skiriasi nuo centro, metalą formuoti yra sunkiausia. Todėl svarbiausias dalykas kuriant saulėgrąžų radiatoriaus profilio formą yra kuo lėtesnis centrinės kietosios dalies srautas, siekiant užtikrinti, kad metalas pirmiausia užpildytų danties šaknį. Norint pasiekti tokį efektą, viena vertus, tai yra darbinio diržo parinkimas, o dar svarbiau – nukreipimo angos ploto, daugiausia centrinės dalies, atitinkančios perjungimo angą, nustatymas. Bandymai ir empirinės reikšmės rodo, kad geriausias efektas pasiekiamas, kai centrinės perjungiklio angos S1 plotas ir išorinės vienos perjungimo angos S2 plotas tenkina tokį ryšį: S1= (0,52 ~ 0,72) S2
Be to, centrinės skirstytuvo angos efektyvus metalo srauto kanalas turėtų būti 20–25 mm ilgesnis už išorinės skirstytuvo angos efektyvų metalo srauto kanalą. Šiame ilgyje taip pat atsižvelgiama į maržą ir pelėsių pataisymo galimybę.
(3) Suvirinimo kameros gylis. Saulėgrąžų radiatoriaus profilio ekstruzijos štampai skiriasi nuo tradicinių šuntavimo štampų. Visa jo suvirinimo kamera turi būti viršutiniame štampelyje. Taip siekiama užtikrinti apatinio štampo skylių bloko apdorojimo tikslumą, ypač darbinio diržo tikslumą. Palyginti su tradicine šuntavimo forma, Sunflower radiatoriaus profilio šunto formos suvirinimo kameros gylis turi būti padidintas. Kuo didesnė ekstruzijos mašinos talpa, tuo didesnis suvirinimo kameros gylis, kuris yra 15–25 mm. Pavyzdžiui, jei naudojamas 20 MN ekstruzijos aparatas, tradicinio šunto štampo suvirinimo kameros gylis yra 20–22 mm, o saulėgrąžų radiatoriaus profilio šunto štampo suvirinimo kameros gylis turi būti 35–40 mm. . To pranašumas yra tas, kad metalas yra visiškai suvirintas ir labai sumažėja pakabinamo vamzdžio įtempimas. Viršutinės formos suvirinimo kameros struktūra parodyta 4 pav.
3.2 Skylės įdėklo konstrukcija
Skylių bloko konstrukcija daugiausia apima štampo skylės dydį, darbinį diržą, išorinį veidrodžio bloko skersmenį ir storį ir kt.
(1) Štampos angos dydžio nustatymas. Štampo skylės dydis gali būti nustatomas tradiciniu būdu, daugiausia atsižvelgiant į lydinio terminio apdorojimo mastelį.
(2) Darbo diržo pasirinkimas. Darbinio diržo parinkimo principas – pirmiausia reikia užtikrinti, kad viso metalo tiekimas danties šaknies apačioje būtų pakankamas, kad danties šaknies apačioje srautas būtų greitesnis nei kitų dalių. Todėl darbinis diržas danties šaknies apačioje turi būti trumpiausias, jo vertė 0,3–0,6 mm, o darbinis diržas prie gretimų dalių turėtų būti padidintas 0,3 mm. Principas yra padidinti 0,4–0,5 kas 10–15 mm link centro; antra, darbinis diržas didžiausioje kietoje centro dalyje neturi viršyti 7 mm. Priešingu atveju, jei darbinio diržo ilgio skirtumas yra per didelis, apdorojant varinius elektrodus ir apdorojant darbinį diržą EDM atsiras didelių klaidų. Dėl šios klaidos danties įlinkis gali lengvai nutrūkti ekstruzijos proceso metu. Darbinis diržas parodytas 5 pav.
(3) Išorinis įdėklo skersmuo ir storis. Tradicinėse šunto formose štampavimo angos įdėklo storis yra toks pat kaip apatinės formos storis. Tačiau saulėgrąžų radiatoriaus formos atveju, jei efektyvus štampavimo angos storis yra per didelis, profilis lengvai susidurs su forma ekstruzijos ir iškrovimo metu, todėl dantys bus nelygūs, įbrėžimai ar net užstrigs. Dėl to dantys nulūš.
Be to, jei štampavimo angos storis yra per ilgas, viena vertus, EDM proceso metu apdorojimo laikas yra ilgas, kita vertus, lengva sukelti elektros korozijos nuokrypį, taip pat lengva sukelti danties nukrypimą ekstruzijos metu. Žinoma, jei štampavimo skylės storis yra per mažas, dantų tvirtumas negali būti garantuotas. Todėl, atsižvelgiant į šiuos du veiksnius, patirtis rodo, kad apatinės formos štampavimo angos įterpimo laipsnis paprastai yra nuo 40 iki 50; o išorinis štampavimo angos įdėklo skersmuo turi būti 25–30 mm nuo didžiausio štampavimo angos krašto iki išorinio įdėklo apskritimo.
1 paveiksle pavaizduoto profilio štampavimo angos bloko išorinis skersmuo ir storis yra atitinkamai 225 mm ir 50 mm. Skylės įdėklas parodytas 6 paveiksle. D paveiksle yra tikrasis dydis, o vardinis dydis yra 225 mm. Jo išorinių matmenų ribinis nuokrypis suderinamas pagal apatinės formos vidinę angą, siekiant užtikrinti, kad vienašalis tarpas būtų 0,01–0,02 mm diapazone. Matricos angos blokas parodytas 6 paveiksle. Vardinis štampavimo angos bloko, esančio ant apatinės formos, vidinės angos dydis yra 225 mm. Remiantis faktiniu išmatuotu dydžiu, štampavimo skylių blokas suderinamas pagal 0,01–0,02 mm principą kiekvienoje pusėje. Išorinis štampavimo angos bloko skersmuo gali būti gautas kaip D , tačiau montavimo patogumui išorinį štampo angos veidrodžio bloko skersmenį galima atitinkamai sumažinti iki 0,1 m tiekimo gale, kaip parodyta paveikslėlyje. .
4. Pagrindinės formų gamybos technologijos
Saulėgrąžų radiatoriaus profilio formos apdirbimas nedaug skiriasi nuo įprastų aliuminio profilių formų. Akivaizdus skirtumas daugiausia atsispindi elektros apdorojime.
(1) Kalbant apie vielos pjovimą, būtina užkirsti kelią vario elektrodo deformacijai. Kadangi EDM naudojamas varinis elektrodas yra sunkus, dantys yra per maži, pats elektrodas yra minkštas, silpnas tvirtumas, o vietinė aukšta temperatūra, susidaranti pjaunant vielą, pjovimo procese elektrodą lengvai deformuoja. Apdorojant darbinius diržus ir tuščius peilius naudojant deformuotus varinius elektrodus, iškryps dantys, dėl kurių apdirbimo metu pelėsiai gali lengvai išbristi. Todėl internetinio gamybos proceso metu būtina užkirsti kelią varinių elektrodų deformacijai. Pagrindinės prevencinės priemonės: prieš pjaunant vielą, išlyginkite vario bloką lova; naudokite ratuko indikatorių, kad pradžioje sureguliuotumėte vertikalumą; pjaunant vielą, pirmiausia pradėkite nuo danties dalies ir galiausiai nupjaukite dalį stora sienele; Retkarčiais naudokite sidabrinės vielos laužą, kad užpildytumėte nupjautas dalis; pagaminę vielą, vielos mašina nupjaukite trumpą maždaug 4 mm atkarpą išilgai nupjauto vario elektrodo.
(2) Elektros išlydžio apdirbimas akivaizdžiai skiriasi nuo įprastų formų. EDM yra labai svarbus saulėgrąžų radiatorių profilių formų apdirbime. Net jei dizainas yra tobulas, dėl nedidelio EDM defekto visa forma bus pašalinta. Elektros išlydžio apdirbimas nėra taip priklausomas nuo įrangos, kaip vielos pjovimas. Tai labai priklauso nuo operatoriaus darbo įgūdžių ir įgūdžių. Elektrinio išlydžio apdirbimo metu daugiausia dėmesio kreipiama į šiuos penkis dalykus:
①Elektros iškrovos apdirbimo srovė. 7–10 A srovė gali būti naudojama pradiniam EDM apdirbimui, kad sutrumpėtų apdorojimo laikas; 5 ~ 7 A srovė gali būti naudojama apdailos apdirbimui. Mažos srovės naudojimo tikslas – gauti gerą paviršių;
② Užtikrinkite formos galinio paviršiaus lygumą ir varinio elektrodo vertikalumą. Dėl prasto formos galinio paviršiaus lygumo arba nepakankamo varinio elektrodo vertikalumo sunku užtikrinti, kad darbo juostos ilgis po EDM apdorojimo atitiktų suprojektuotą darbo diržo ilgį. EDM procesas gali lengvai sugesti arba net prasiskverbti per dantytą darbo diržą. Todėl prieš apdirbimą reikia naudoti šlifuoklį, kad abu formos galai būtų išlyginti, kad atitiktų tikslumo reikalavimus, o varinio elektrodo vertikalumui pakoreguoti reikia naudoti ciferblato indikatorių;
③ Įsitikinkite, kad tarpas tarp tuščių peilių yra lygus. Pirminio apdirbimo metu patikrinkite, ar tuščias įrankis yra poslinkis kas 0,2 mm kas 3–4 mm apdorojimo. Jei poslinkis yra didelis, jį bus sunku ištaisyti vėlesniais koregavimais;
④Laiku pašalinkite EDM proceso metu susidariusias likučius. Dėl kibirkštinio išlydžio korozijos susidarys daug likučių, kurias būtina laiku išvalyti, kitaip dėl skirtingo likučių aukščio skirsis darbinio diržo ilgis;
⑤ Forma turi būti išmagnetinta prieš EDM.
5. Ekstruzijos rezultatų palyginimas
1 paveiksle parodytas profilis buvo išbandytas naudojant tradicinę padalintą formą ir naują šiame straipsnyje siūlomą dizaino schemą. Rezultatų palyginimas parodytas 1 lentelėje.
Iš palyginimo rezultatų matyti, kad pelėsių struktūra turi didelę įtaką formos tarnavimo laikui. Forma, sukurta naudojant naują schemą, turi akivaizdžių pranašumų ir labai pagerina formos tarnavimo laiką.
6. Išvada
Saulėgrąžų radiatoriaus profilio ekstruzijos formos yra formos, kurias labai sunku suprojektuoti ir pagaminti, o jos projektavimas ir gamyba yra gana sudėtingi. Todėl, norint užtikrinti ekstruzijos sėkmės rodiklį ir formos tarnavimo laiką, reikia pasiekti šiuos dalykus:
(1) Struktūrinė formos forma turi būti parinkta pagrįstai. Formos struktūra turi būti palanki sumažinti ekstruzijos jėgą, kad būtų sumažintas šilumą išsklaidančių dantų suformuotas formos konsolės įtempis, taip pagerinant formos stiprumą. Svarbiausia yra pagrįstai nustatyti šunto angų skaičių ir išdėstymą bei šunto angų plotą ir kitus parametrus: pirma, tarp šunto angų suformuoto šunto tiltelio plotis neturi viršyti 16 mm; Antra, padalijimo skylės plotas turi būti nustatytas taip, kad padalijimo santykis pasiektų daugiau nei 30% ekstruzijos santykio, tuo pačiu užtikrinant formos tvirtumą.
(2) Protingai pasirinkite darbo diržą ir imkitės pagrįstų priemonių elektrinio apdirbimo metu, įskaitant varinių elektrodų apdorojimo technologiją ir elektrinius standartinius elektros apdirbimo parametrus. Pirmas esminis dalykas yra tai, kad vario elektrodo paviršius turi būti įžemintas prieš pjaunant vielą, o pjovimo metu reikia naudoti įdėjimo metodą, kad tai būtų užtikrinta. Elektrodai nėra atsilaisvinę ar deformuoti.
(3) Elektrinio apdirbimo proceso metu elektrodas turi būti tiksliai išlygintas, kad būtų išvengta danties nukrypimo. Žinoma, remiantis pagrįstu projektavimu ir gamyba, naudojant aukštos kokybės karšto apdirbimo liejimo plieną ir trijų ar daugiau temperatūrų vakuuminio terminio apdorojimo procesą, galima maksimaliai padidinti pelėsių potencialą ir pasiekti geresnių rezultatų. Nuo projektavimo, gamybos iki ekstruzijos gamybos, tik jei kiekviena grandis yra tiksli, galime užtikrinti, kad saulėgrąžų radiatoriaus profilio forma būtų išspausta.
Paskelbimo laikas: 2024-01-01
