大型铝型材模的设计

《大型铝型材模的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大型铝型材模的设计一、介定大型型材的条件：1.型材的宽度或外接圆直径大于250mm;2.型材的断面积大于20cm2;3.型材交货长度大于10m。二、大型型材的特点1.薄壁化和轻量化；2.断面尺寸和形位公差高精度化；3.组织性能均匀优质化。1.大型型材的最小壁厚：实心型材空心型材(合金种类)(合金种类)外接圆软中硬硬软中硬2503202.53.03.83.03.53204002.83.54.03.44.04004503.24.05.03.84.54505503.84.55.44.04.855

2、06504.05.05.64.5—三、大型型材的分类1.按用途和使用特性分：航空航天用、车辆用、船舶舰艇用、电子电器用、石油化工用、交通运输用、民用建筑用、其它用。2.按形状与尺寸变化分：实心型材、空心型材、壁板型材、建筑型材。四、大型型材常用的铝合金及其性能1.按抗拉强度分：低强度（b300Mpa）、中等强度（b=300450Mpa）、高强度（b450Mpa）。2.按热处理强化程度分：热处理可强和热处理不可强化合金。3.按焊接性能分：可焊接合金和不可焊接合金。4.按抗腐蚀性能分：高抗蚀（海水）

3、、中等抗腐蚀和低抗蚀性合金。五、用热挤压法生产大型铝合金型材的优点1.能获得比热模锻、孔型轧制等方法面积更大和精度更高的带高筋的扁宽、薄壁型材和壁板型材；2.挤压时呈三向应力状态，可利用塑性较差的合金材料生产大型型材；3.可进行多品种、多规格、小批量生产，换模容易；4.操作方便，模具费用低。5.可实现实心坯料挤压。六、大型型材模的设计1.扁模：优点：可节约大量贵重的高合金模具钢缺点：模子刚性差，故在挤压壁板型材的腹板时会明显变薄，其中心部位尤为严重。其原因是由于作用在模子端面上的摩擦应力使模子产生径向（挤压筒

4、半径方向）压缩变形，以及挤压方向的正压力（近似等于塑性变形区的单位流动压力）使模子产生弯曲变形的缘故。又因为在挤压过程中引起模孔收缩的力是不均匀的，因而，模孔各部位变形可出现明显的差异，这种差异沿壁板宽度方向可达0.3mm以上。2.圆模：与扁模结构相比，圆模结构在长轴方向上具有大得多的抗弯矩能力，且加工制造容易。所以一般选用圆模。3.宽展模：优点：可以挤压宽度比圆筒直径更大的壁板型材，结构简单，加工成本低，省掉扁挤压筒。它可以与组合模配合使用，也可以与平面模组合使用。缺点：模子清理困难（因为宽展模模孔中存有大

5、块铝）、挤压力较一般平模挤压时高25%左右30%，因而难以挤压变形程度大（挤压比大）、宽厚比大的硬合金壁板。4.大型壁板模的设计原则：（集装箱的底板）对称型壁板应尽量使模孔截面中心与挤压筒中心重合。不对称型壁板应适当增加工艺余量，以减少其不对称性。对腹板厚度不同的壁板，应使较薄的部分靠近挤压筒中心。确定模孔尺寸应考虑：热收缩，模孔的弹性与塑性变形，模子的整体弯曲，拉伸矫直时制品尺寸的变化。模孔尺寸计算：模孔尺寸应分成几部分来进行计算。如，带“T”字形筋条的壁板，可分成两部分—腹板部分和筋条

6、部分a)腹板部分：对宽厚比大的腹板模孔尺寸，由于模孔的弹性与塑性变形、模子整体弯曲的影响，挤压时有严重的减薄现象。（减薄的程度与合金成分、型材的规格、宽厚比、工艺制度、模子强度有关。所以在确定腹板部分模孔尺寸时为：t=t0+正偏差+（补偿值）。b)筋条部分的模孔尺寸只考虑产品的公差、热收缩量和拉伸矫直量，也就是按普通型材的变化规律设计即可。c)工作带设计：为了调节金属流速，改变变形条件，防止波浪、扭拧、刀弯等废品，必须合理设计模子工作带的长度。它与型材设计的部位距挤压筒中心距离有关，一般取515mm（经验

7、证明，对宽厚比大的壁板，阻碍角的意义不大）。d)做促流角：为了加速金属向窄缝流动，补充挤压时模孔的变形，有时在模子工作端面上作68的促流角。5.大悬臂半空心型材模具设计考虑因素：1）防止悬臂表面直接与坯料接触，压力直接作用在模子表面上，使其产生弯曲变形，所以，要减小作用在悬臂表面的正压力；2）如果支撑边的相邻两边的模孔宽度不均，金属通过模孔的速度存在差异，则悬臂还要发生径向弯曲，型材的壁厚尺寸更难保证，所以，要提高悬臂承压的程度。舌比R的允许值：W（开口）舌比R=A/W21.0~--1.521.6~--

8、3.133.2--6.346.4—12.6512.7以上6设计方法：遮蔽式设计法—遮蔽式设计法是用相当于分流模的模芯部分遮蔽下模模孔的悬臂部分，使悬臂部分不直接承受变形金属的作用力。下模悬臂部分设计成凸台状，其凸起部分边缘与模孔壁的距离为”C”（与模孔出口带尺寸等同），悬臂凸起部分的顶部与上模模面留有间隙”1”（0.5mm），用来消除因上模中心弹性弯曲或压塌对悬臂的压力。（见图）优点：可有效改善