Alüminium Profil üçün Günəbaxan Radiatoru Ekstruziya Kalıbını necə tərtib etmək olar?

1. Alüminium profil hissələrinin struktur xüsusiyyətlərinin təhlili

Şəkil 1 tipik günəbaxan radiatorunun alüminium profilinin kəsişməsini göstərir. Profilin en kəsiyi sahəsi 7773,5 mm²-dir, cəmi 40 istilik yayma dişi var. Dişlər arasında yaranan maksimum asma açılış ölçüsü 4,46 mm-dir. Hesablamadan sonra dişlər arasında dil nisbəti 15,7-dir. Eyni zamanda, profilin mərkəzində 3846,5 mm² sahəsi olan böyük bir bərk sahə var.

Profilin forma xüsusiyyətlərinə əsasən, dişlər arasındakı boşluq yarı içi boş profillər hesab edilə bilər və radiator profili çoxsaylı yarı içi boş profillərdən ibarətdir. Buna görə də, qəlib strukturunu layihələndirərkən əsas məsələ kalıbın möhkəmliyini necə təmin edəcəyini düşünməkdir. Yarımboş profillər üçün sənaye müxtəlif yetkin qəlib strukturlarını inkişaf etdirsə də, məsələn, "örtülü parçalayıcı qəlib", "kəsilmiş parçalayıcı qəlib", "asma körpü parçalayıcı qəlib" və s. Lakin bu strukturlar məhsullara tətbiq edilmir. çoxlu yarıboş profillərdən ibarətdir. Ənənəvi dizayn yalnız materialları nəzərə alır, lakin ekstruziya qəlibində gücə ən çox təsir ekstruziya prosesi zamanı ekstruziya qüvvəsidir və metal formalaşma prosesi ekstruziya qüvvəsini yaradan əsas amildir.

Günəş radiatoru profilinin böyük mərkəzi bərk sahəsinə görə, ekstruziya prosesi zamanı bu sahədə ümumi axın sürətinin çox sürətli olmasına səbəb olmaq çox asandır və əlavə dartılma gərginliyi dişlərarası asqının başında yaranacaq. boru, dişlərarası asma borunun qırılması ilə nəticələnir. Buna görə də, qəlib strukturunun dizaynında, ekstruziya təzyiqini azaltmaq və dişlər arasında asılmış borunun stres vəziyyətini yaxşılaşdırmaq məqsədinə nail olmaq üçün metal axın sürətinin və axın sürətinin tənzimlənməsinə diqqət yetirməliyik ki, bu da dişlərin gücünü yaxşılaşdırır. qəlib.

2. Kalıp strukturunun və ekstruziya pres qabiliyyətinin seçilməsi

2.1 Kalıbın quruluş forması

Şəkil 1-də göstərilən günəbaxan radiator profili üçün, içi boş hissəsi olmasa da, Şəkil 2-də göstərildiyi kimi parçalanmış qəlib quruluşunu qəbul etməlidir. Ənənəvi şunt qəlib quruluşundan fərqli olaraq, metal lehimləmə stansiyasının kamerası yuxarıda yerləşdirilir. qəlib və alt qəlibdə insert quruluşu istifadə olunur. Məqsəd qəlib xərclərini azaltmaq və qəlib istehsal dövrünü qısaltmaqdır. Həm üst qəlib, həm də aşağı qəlib dəstləri universaldır və təkrar istifadə edilə bilər. Daha da əhəmiyyətlisi, kalıp çuxur blokları müstəqil şəkildə işlənə bilər ki, bu da kalıp çuxurunun iş kəmərinin düzgünlüyünü daha yaxşı təmin edə bilər. Aşağı kalıbın daxili çuxuru bir pillə kimi nəzərdə tutulmuşdur. Üst hissə və qəlib çuxur bloku boşluq uyğunluğunu qəbul edir və hər iki tərəfdəki boşluq dəyəri 0,06 ~ 0,1 m-dir; alt hissə müdaxilə uyğunluğunu qəbul edir və hər iki tərəfdən müdaxilə miqdarı 0,02 ~ 0,04 m-dir, bu, koaksiallığı təmin etməyə kömək edir və montajı asanlaşdırır, mozaika uyğunluğunu daha yığcam edir və eyni zamanda, istilik quraşdırılması nəticəsində yaranan qəlib deformasiyasının qarşısını ala bilər. müdaxilə uyğunluğu.

2.2 Ekstruderin tutumunun seçilməsi

Ekstruderin tutumunun seçilməsi, bir tərəfdən, ekstruziya barelinin müvafiq daxili diametrini və metal formalaşması zamanı təzyiqi qarşılamaq üçün ekstruderin ekstruder barrel bölməsində maksimum xüsusi təzyiqini müəyyən etməkdir. Digər tərəfdən, uyğun ekstruziya nisbətini müəyyən etmək və qiymətə əsasən uyğun qəlib ölçüsü spesifikasiyalarını seçməkdir. Günəbaxan radiatorunun alüminium profili üçün ekstruziya nisbəti çox böyük ola bilməz. Əsas səbəb, ekstruziya qüvvəsinin ekstruziya nisbəti ilə mütənasib olmasıdır. Ekstruziya nisbəti nə qədər böyükdürsə, ekstruziya gücü də bir o qədər böyükdür. Bu günəbaxan radiatorunun alüminium profil qəlibinə son dərəcə zərərlidir.

Təcrübə göstərir ki, günəbaxan radiatorları üçün alüminium profillərin ekstruziya nisbəti 25-dən azdır.Şəkil 1-də göstərilən profil üçün 208 mm-lik bir ekstruziya barelinin daxili diametri olan 20,0 MN ekstruder seçilmişdir. Hesablamadan sonra ekstruderin maksimum xüsusi təzyiqi 589MPa təşkil edir ki, bu da daha uyğun dəyərdir. Xüsusi təzyiq çox yüksək olarsa, qəlib üzərində təzyiq böyük olacaq, bu da kalıbın ömrünə zərər verəcəkdir; xüsusi təzyiq çox aşağı olarsa, ekstruziya formalaşdırma tələblərinə cavab verə bilməz. Təcrübə göstərir ki, 550~750 MPa diapazonunda xüsusi təzyiq müxtəlif proses tələblərinə daha yaxşı cavab verə bilər. Hesablamadan sonra ekstruziya əmsalı 4.37-dir. Kalıbın ölçüsü spesifikasiyası 350 mmx200 mm (xarici diametr x dərəcə) olaraq seçilir.

3. Kalıbın struktur parametrlərinin təyini

3.1 Üst qəlibin struktur parametrləri

(1) Dəyişdirici dəliklərin sayı və düzülüşü. Günəbaxan radiator profilinin şunt qəlibi üçün şunt deşiklərinin sayı nə qədər çox olarsa, bir o qədər yaxşıdır. Bənzər dairəvi formaları olan profillər üçün ümumiyyətlə 3-dən 4-ə qədər ənənəvi şunt çuxurları seçilir. Nəticə odur ki, şunt körpüsünün eni daha böyükdür. Ümumiyyətlə, 20 mm-dən çox olduqda, qaynaqların sayı daha az olur. Bununla belə, kalıp çuxurunun işçi kəmərini seçərkən, manevr körpüsünün altındakı kalıp çuxurunun işçi kəməri daha qısa olmalıdır. İşçi kəmərinin seçilməsi üçün dəqiq bir hesablama metodunun olmaması şərti ilə, təbii olaraq körpünün altındakı kalıp çuxurunun və digər hissələrin iş kəmərindəki fərqə görə ekstruziya zamanı eyni axın sürətinə çatmamasına səbəb olacaq, Axın sürətindəki bu fərq konsolda əlavə gərginlik yaradacaq və istilik yayılması dişlərinin əyilməsinə səbəb olacaqdır. Buna görə də, sıx sayda dişli günəbaxan radiatorunun ekstruziyası üçün hər bir dişin axın sürətinin ardıcıl olmasını təmin etmək çox vacibdir. Manevr dəliklərinin sayı artdıqca manevr körpülərinin sayı da müvafiq olaraq artacaq və metalın axın sürəti və axınının paylanması daha bərabər olacaqdır. Çünki manevr körpülərinin sayı artdıqca manevr körpülərinin eni də müvafiq olaraq azaldıla bilər.

Praktiki məlumatlar göstərir ki, şunt dəliklərinin sayı ümumiyyətlə 6 və ya 8 və ya daha çox olur. Əlbəttə ki, bəzi böyük günəbaxan istilik yayılması profilləri üçün yuxarı qəlib də şunt körpüsünün eni ≤ 14mm prinsipinə uyğun olaraq şunt deliklərini təşkil edə bilər. Fərq ondadır ki, metal axını əvvəlcədən paylamaq və tənzimləmək üçün bir ön splitter plitəsi əlavə edilməlidir. Ön yönləndirici plitədəki yönləndirici dəliklərin sayı və düzülüşü ənənəvi şəkildə həyata keçirilə bilər.

Bundan əlavə, manevr dəliklərini təşkil edərkən, metalın birbaşa konsol borusunun başına dəyməsinin qarşısını almaq və bununla da gərginlik vəziyyətini yaxşılaşdırmaq üçün istilik yayma dişinin konsolunun başını müvafiq şəkildə qorumaq üçün yuxarı qəlibdən istifadə edilməsinə diqqət yetirilməlidir. konsol borusundan. Konsol başının dişlər arasında bloklanmış hissəsi konsol borusunun uzunluğunun 1/5 ~ 1/4 hissəsi ola bilər. Şunt dəliklərinin sxemi Şəkil 3-də göstərilmişdir

(2) Şunt çuxurunun sahə əlaqəsi. İsti dişin kökünün divar qalınlığı kiçik və hündürlüyü mərkəzdən uzaqda, fiziki sahəsi isə mərkəzdən çox fərqli olduğu üçün metal əmələ gətirmək ən çətin hissədir. Buna görə də, günəbaxan radiator profili qəlibinin dizaynında əsas məqam, metalın əvvəlcə dişin kökünü doldurmasını təmin etmək üçün mərkəzi bərk hissənin axın sürətini mümkün qədər yavaş etməkdir. Belə bir effektə nail olmaq üçün bir tərəfdən işçi kəmərin seçilməsi, daha önəmlisi isə yönləndirici çuxurun sahəsinin, əsasən mərkəzi hissənin yönləndirici çuxura uyğun olan sahəsinin müəyyən edilməsidir. Sınaqlar və empirik qiymətlər göstərir ki, ən yaxşı təsir mərkəzi dəyişdirici dəliyin sahəsi S1 və xarici tək yönləndirici dəliyin sahəsi S2 aşağıdakı əlaqəni təmin etdikdə əldə edilir: S1= (0,52 ~0,72) S2

Bundan əlavə, mərkəzi splitter çuxurunun effektiv metal axını kanalı xarici ayırıcı dəliyin effektiv metal axını kanalından 20 ~ 25 mm uzun olmalıdır. Bu uzunluq həm də qəlib təmirinin marjasını və mümkünlüyünü nəzərə alır.

(3) Qaynaq kamerasının dərinliyi. Günəbaxan radiator profilinin ekstrüzyon kalıbı ənənəvi şunt kalıbından fərqlidir. Onun bütün qaynaq kamerası yuxarı kalıpda yerləşməlidir. Bu, aşağı kalıbın çuxur blokunun işlənməsinin düzgünlüyünü, xüsusən də işçi kəmərin dəqiqliyini təmin etməkdir. Ənənəvi şunt qəlibi ilə müqayisədə, Günəbaxan radiator profilinin şunt qəlibinin qaynaq kamerasının dərinliyini artırmaq lazımdır. Ekstruziya maşınının tutumu nə qədər böyükdürsə, qaynaq kamerasının dərinliyində bir o qədər artım olur, bu da 15 ~ 25 mm-dir. Məsələn, 20 MN ekstruziya maşını istifadə edilərsə, ənənəvi şunt kalıbının qaynaq kamerasının dərinliyi 20 ~ 22 mm, günəbaxan radiator profilinin şunt kalıbının qaynaq kamerasının dərinliyi isə 35 ~ 40 mm olmalıdır. . Bunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, metal tam qaynaqlanır və asılmış boru üzərində gərginlik çox azalır. Üst qəlibin qaynaq kamerasının quruluşu Şəkil 4-də göstərilmişdir.

3.2 Kalıp deşikinin konstruksiyası

Kalıp çuxur blokunun dizaynı əsasən kalıp çuxurunun ölçüsünü, işçi kəmərini, güzgü blokunun xarici diametrini və qalınlığını və s.

(1) Kalıp deşik ölçüsünün müəyyən edilməsi. Kalıp çuxurunun ölçüsü ənənəvi şəkildə, əsasən ərintilərin istilik emalının miqyasını nəzərə alaraq müəyyən edilə bilər.

(2) İş kəmərinin seçilməsi. İşçi kəmər seçiminin prinsipi ilk növbədə diş kökünün dibindəki bütün metalların tədarükünün kifayət qədər olmasını təmin etməkdir ki, diş kökünün dibindəki axın sürəti digər hissələrə nisbətən daha sürətli olsun. Buna görə də, diş kökünün altındakı işçi kəmər ən qısa olmalıdır, dəyəri 0,3 ~ 0,6 mm, bitişik hissələrdəki işçi kəmər isə 0,3 mm artırılmalıdır. Prinsip mərkəzə doğru hər 10~15 mm-də 0,4~0,5 artımdır; ikincisi, mərkəzin ən böyük bərk hissəsindəki işçi kəmər 7 mm-dən çox olmamalıdır. Əks halda, işçi kəmərin uzunluq fərqi çox böyük olarsa, mis elektrodların emalı və işçi kəmərin EDM emalı zamanı böyük səhvlər baş verəcəkdir. Bu xəta ekstruziya zamanı dişin əyilməsinin asanlıqla qırılmasına səbəb ola bilər. İş kəməri Şəkil 5-də göstərilmişdir.

 

(3) Əlavənin xarici diametri və qalınlığı. Ənənəvi şunt qəlibləri üçün kalıp deşikinin qalınlığı alt qəlibin qalınlığıdır. Bununla belə, günəbaxan radiatorunun qəlibi üçün, kalıp çuxurunun effektiv qalınlığı çox böyükdürsə, ekstruziya və boşalma zamanı profil asanlıqla qəliblə toqquşur, nəticədə qeyri-bərabər dişlər, cızıqlar və ya hətta dişlərin sıxılması ilə nəticələnir. Bunlar dişlərin qırılmasına səbəb olacaq.

Bundan əlavə, kalıp çuxurunun qalınlığı çox uzun olarsa, bir tərəfdən EDM prosesi zamanı emal müddəti uzun olur, digər tərəfdən, elektrik korroziyasının sapmasına səbəb olmaq asandır və həmçinin ekstruziya zamanı dişin sapmasına səbəb olur. Təbii ki, kalıp çuxurunun qalınlığı çox kiçik olarsa, dişlərin möhkəmliyinə zəmanət vermək olmaz. Buna görə də, bu iki amili nəzərə alaraq, təcrübə göstərir ki, alt qəlibin çuxur daxiletmə dərəcəsi ümumiyyətlə 40 ilə 50 arasındadır; və kalıp çuxurunun əlavəsinin xarici diametri kalıp dəliyinin ən böyük kənarından daxiletmənin xarici dairəsinə qədər 25-30 mm olmalıdır.

Şəkil 1-də göstərilən profil üçün kalıp deşik blokunun xarici diametri və qalınlığı müvafiq olaraq 225 mm və 50 mm-dir. Kalıp deliğinin yeri Şəkil 6-da göstərilmişdir. Şəkildəki D faktiki ölçüdür və nominal ölçü 225 mm-dir. Birtərəfli boşluğun 0,01 ~ 0,02 mm aralığında olmasını təmin etmək üçün onun xarici ölçülərinin həddi sapması aşağı kalıbın daxili çuxuruna uyğunlaşdırılır. Kalıp çuxur bloku Şəkil 6-da göstərilmişdir. Aşağı qəlibə yerləşdirilən kalıp çuxur blokunun daxili dəliyinin nominal ölçüsü 225 mm-dir. Həqiqi ölçülmüş ölçüyə əsasən, kalıp çuxur bloku hər tərəfə 0,01 ~ 0,02 mm prinsipinə uyğun olaraq uyğunlaşdırılır. Kalıp çuxur blokunun xarici diametri D olaraq əldə edilə bilər, lakin quraşdırmanın rahatlığı üçün, şəkildə göstərildiyi kimi, kalıp deşiyi güzgü blokunun xarici diametri qidalanma ucunda 0,1 m diapazonunda müvafiq olaraq azaldıla bilər. .

4. Kalıp istehsalının əsas texnologiyaları

Günəbaxan radiator profil qəlibinin emalı adi alüminium profil qəliblərindən çox da fərqlənmir. Aşkar fərq əsasən elektrik emalında əks olunur.

(1) Telin kəsilməsi baxımından, mis elektrodun deformasiyasının qarşısını almaq lazımdır. EDM üçün istifadə edilən mis elektrod ağır olduğundan, dişlər çox kiçik olduğundan, elektrodun özü yumşaqdır, zəif sərtliyə malikdir və məftil kəsilməsi nəticəsində yaranan yerli yüksək temperatur məftil kəsmə prosesində elektrodun asanlıqla deformasiyaya uğramasına səbəb olur. İş kəmərlərini və boş bıçaqları emal etmək üçün deformasiyaya uğramış mis elektrodlardan istifadə edərkən, əyri dişlər meydana gələcək ki, bu da emal zamanı qəlibin asanlıqla qırılmasına səbəb ola bilər. Buna görə də, onlayn istehsal prosesi zamanı mis elektrodların deformasiyasının qarşısını almaq lazımdır. Əsas profilaktik tədbirlər bunlardır: tel kəsmədən əvvəl, mis blokunu yataq ilə düzəldin; başlanğıcda şaquliliyi tənzimləmək üçün yığım göstəricisindən istifadə edin; tel kəsərkən əvvəlcə diş hissəsindən başlayın və sonda qalın divarlı hissəni kəsin; Kəsilmiş hissələri doldurmaq üçün hərdən bir gümüş teldən istifadə edin; tel hazırlandıqdan sonra, kəsilmiş mis elektrodun uzunluğu boyunca təxminən 4 mm-lik qısa bir hissəni kəsmək üçün bir tel maşını istifadə edin.

(2) Elektrik boşalmasının emal edilməsi adi qəliblərdən açıq şəkildə fərqlənir. EDM günəbaxan radiator profil qəliblərinin emalında çox vacibdir. Dizayn mükəmməl olsa belə, EDM-də kiçik bir qüsur bütün kalıbın qırılmasına səbəb olacaqdır. Elektrik boşalma emal tel kəsmə kimi avadanlıqdan asılı deyil. Bu, əsasən operatorun əməliyyat bacarıqlarından və səriştəsindən asılıdır. Elektrik boşalma emal əsasən aşağıdakı beş nöqtəyə diqqət yetirir:

①Elektrik boşalmasının emal cərəyanı. Emal müddətini qısaltmaq üçün ilkin EDM emal üçün 7~10 A cərəyanı istifadə edilə bilər; 5~7 A cərəyan emalı bitirmək üçün istifadə edilə bilər. Kiçik cərəyandan istifadənin məqsədi yaxşı bir səth əldə etməkdir;

② Kalıbın son üzünün düzlüyünə və mis elektrodun şaquliliyinə əmin olun. Kalıbın son üzünün zəif düz olması və ya mis elektrodun qeyri-kafi şaquli olması EDM emalından sonra iş kəmərinin uzunluğunun nəzərdə tutulmuş iş kəmərinin uzunluğuna uyğun olmasını təmin etməyi çətinləşdirir. EDM prosesinin uğursuz olması və ya hətta dişli iş kəmərinə nüfuz etməsi asandır. Buna görə də, emaldan əvvəl, dəqiqlik tələblərinə cavab vermək üçün kalıbın hər iki ucunu düzləşdirmək üçün bir öğütücü istifadə edilməlidir və mis elektrodun şaquliliyini düzəltmək üçün bir dial göstəricisi istifadə edilməlidir;

③ Boş bıçaqlar arasındakı boşluğun bərabər olduğundan əmin olun. İlkin emal zamanı boş alətin hər 3-4 mm emaldan bir 0,2 mm-dən bir ofset olub-olmadığını yoxlayın. Ofset böyükdürsə, sonrakı düzəlişlərlə onu düzəltmək çətin olacaq;

④EDM prosesi zamanı yaranan qalıqları vaxtında çıxarın. Qığılcım axıdılması korroziyası böyük miqdarda qalıq əmələ gətirəcək, bu da vaxtında təmizlənməlidir, əks halda qalığın müxtəlif hündürlüklərinə görə işçi kəmərin uzunluğu fərqli olacaq;

⑤Qalıb EDM-dən əvvəl maqnitsizləşdirilməlidir.

5. Ekstruziya nəticələrinin müqayisəsi

Şəkil 1-də göstərilən profil ənənəvi parçalanmış qəlibdən və bu məqalədə təklif olunan yeni dizayn sxemindən istifadə edərək sınaqdan keçirilmişdir. Nəticələrin müqayisəsi Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

Müqayisə nəticələrindən görünür ki, qəlib quruluşunun kalıbın ömrünə böyük təsiri var. Yeni sxemdən istifadə edərək hazırlanmış qəlibin aşkar üstünlükləri var və kalıbın ömrünü xeyli yaxşılaşdırır.

6. Nəticə

Günəbaxan radiator profilinin ekstruziya qəlibi dizaynı və istehsalı çox çətin olan qəlib növüdür və onun dizaynı və istehsalı nisbətən mürəkkəbdir. Beləliklə, ekstruziya müvəffəqiyyət dərəcəsini və kalıbın xidmət müddətini təmin etmək üçün aşağıdakı məqamlara nail olmaq lazımdır:

(1) Kalıbın struktur forması əsaslı şəkildə seçilməlidir. Kalıbın quruluşu, istilik yayılması dişləri tərəfindən əmələ gələn qəlib konsolunda gərginliyi azaltmaq üçün ekstruziya gücünü azaltmağa və bununla da kalıbın gücünü yaxşılaşdırmağa kömək etməlidir. Əsas odur ki, manevr dəliklərinin sayını və düzülməsini və manevr dəliklərinin sahəsini və digər parametrləri əsaslı şəkildə müəyyən etməkdir: birincisi, şunt dəlikləri arasında əmələ gələn şunt körpüsünün eni 16 mm-dən çox olmamalıdır; İkincisi, parçalanmış çuxur sahəsi müəyyən edilməlidir ki, kalıbın möhkəmliyini təmin edərkən bölünmə nisbəti mümkün qədər ekstruziya nisbətinin 30% -dən çoxuna çatsın.

(2) Mis elektrodların emal texnologiyası və elektrik emalının elektrik standart parametrləri daxil olmaqla, elektrik emal zamanı əsaslı şəkildə iş kəmərini seçin və ağlabatan tədbirləri qəbul edin. Birinci əsas məqam odur ki, mis elektrod tel kəsilmədən əvvəl səthi torpaq olmalıdır və onu təmin etmək üçün tel kəsmə zamanı daxiletmə üsulundan istifadə edilməlidir. Elektrodlar boş və ya deformasiya olunmur.

(3) Elektrik emal prosesi zamanı diş sapmasının qarşısını almaq üçün elektrod dəqiq şəkildə hizalanmalıdır. Əlbəttə ki, ağlabatan dizayn və istehsal əsasında yüksək keyfiyyətli isti işlənmiş qəlib poladının istifadəsi və üç və ya daha çox temperin vakuum istilik müalicəsi prosesi kalıbın potensialını maksimum dərəcədə artıra və daha yaxşı nəticələr əldə edə bilər. Dizayndan, istehsaldan tutmuş ekstruziya istehsalına qədər, yalnız hər bir əlaqə dəqiq olarsa, günəbaxan radiator profilinin kalıbının ekstrüde edilməsini təmin edə bilərik.