在鋁合金型材擠壓成形過程中,模具出口處型材擠壓速度的均勻性主要受導(dǎo)流室、分流室形狀、尺寸和工作帶長度的控制。工作帶又稱定徑帶,是型材擠壓模中垂直模具工作端面并用以保證擠壓制品形狀、尺寸和表面質(zhì)量的區(qū)段。
由于工作帶的摩擦阻力可以調(diào)整金屬流速,在導(dǎo)流室、分流室形狀和尺寸一定的條件下,合理設(shè)計(jì)不等長的工作帶長度,可以有效提高型材斷面各個(gè)部分金屬的流速均勻性,從而減少擠壓過程中的附加應(yīng)力和擠壓后工件內(nèi)的殘余應(yīng)力,防止型材的變形與開裂。
在鋁型材擠壓過程中,擠壓模工作帶的長度是影響金屬流速的重要因素。合理設(shè)計(jì)工作帶的長度,能夠使金屬在模孔出口處流動(dòng)均勻,擠出的型材不會(huì)產(chǎn)生扭曲、起浪等缺陷。
鋁型材擠壓模的設(shè)計(jì)中,工作帶長度是設(shè)計(jì)型材模孔最重要的幾何參數(shù)之一,直接影響著制品的質(zhì)量。
對(duì)于外形尺寸較小,對(duì)稱性較好,各部分壁厚相等或近似相等的簡單型材來說,模孔各部分的工作帶可取相等或基本相等的長度,對(duì)于斷面形狀復(fù)雜、壁厚差大、外形輪廓大的型材,在設(shè)計(jì)模孔時(shí),要借助于不同的工作帶長度來調(diào)節(jié)金屬的流速。
確定型材模孔工作帶長度的基本出發(fā)點(diǎn)是保證型材各區(qū)段上金屬質(zhì)點(diǎn)的流速均等,保證各區(qū)段上金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)應(yīng)力均等。其影響因素主要是型材橫斷面的形狀和型材區(qū)段距擠壓筒中心距離。
定義
一、
擠壓模具工作帶的作用是什么?
1、調(diào)整擠壓金屬的流速,使擠壓型材成型;
2、確定型材的外形尺寸,也就是定型,是穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要部位;
3、確保型材表面的粗糙度,使其光滑,易于表面處理;
4、控制金屬流動(dòng),穩(wěn)定制品尺寸和表面質(zhì)量。
二、
擠壓模具工作帶的確定原則是什么?
1、最小長度,應(yīng)能保證穩(wěn)定擠壓鋁型材制品截面尺寸,并具有足夠的耐磨性。
2、最大長度,應(yīng)根據(jù)擠壓時(shí)金屬與工作帶間最大有效接觸長度來確定。
3、對(duì)于角形,丁字形,槽形,工字形,除在各端部受三面摩擦阻力減短工作帶外,如在同心圓上的模孔,工作帶可以相同。
4、截面形狀復(fù)雜且壁厚不等的鋁型材,需根據(jù)壁厚設(shè)計(jì)不等長的工作帶,在變化懸殊處采取斜過渡,以免在制別上出棱。
三、
為什么大部分人會(huì)覺得工作帶難設(shè)計(jì)?
很多學(xué)習(xí)擠壓模具設(shè)計(jì)的人都說自己什么都會(huì)了就是工作帶不會(huì)設(shè)計(jì),覺得擠壓模具設(shè)計(jì)最難的地方就是工作帶設(shè)計(jì)了。因?yàn)楣ぷ鲙л^分流孔來講,比較抽象一些,而且工作帶的設(shè)計(jì)是見人見智,同樣一套模具,三個(gè)人設(shè)計(jì),可能給出的值完全不同,但是可能三套模具都能擠出料來,這又是為什么呢?
1、首先我們要明白工作帶的作用。工作帶和分流孔作用一樣都是調(diào)整鋁金屬流速的,簡單來說就是比較容易流出金屬的地方工作帶要長一點(diǎn),比如壁厚大的地方、離擠壓中心近的地方工作帶都要長一點(diǎn)。所以這取決于工作帶第一個(gè)位置設(shè)置的值,如果這個(gè)值不同那么其他位置都會(huì)相應(yīng)改變,所以你就會(huì)看到不同的工作帶設(shè)計(jì)方案卻都能出料。因?yàn)樗旧硎且粋€(gè)相對(duì)值而不是絕對(duì)值。
2、分流孔是一個(gè)以形取形的圖像,所以更容易理解一些。但是分流模特別大型工業(yè)型模具設(shè)計(jì)中分流孔比工作帶設(shè)計(jì)更重要、更難把握,是擠壓模具設(shè)計(jì)的重中之重。
3、萬變不離其宗:配合料型,適孔適量,孔隨型走。
4、那工作帶到底怎么設(shè)計(jì)呢,工作帶的設(shè)計(jì)是不是真的那么神秘?
其實(shí)工作帶設(shè)計(jì)也無非是老生常談同心圓原理,靠近鋁型材擠壓中心部位金屬流速快,則工作帶設(shè)計(jì)的要長些;型材壁厚寬的地方金屬流速較快,工作帶設(shè)計(jì)的要長一些,工作帶設(shè)計(jì)按照以下公式:
L=t?K1?K2
L——工作帶長度/mm;
t——型材壁厚名義尺寸/mm;
K1——模子材質(zhì)強(qiáng)度系數(shù)(≈1.5-2.0);
K2——模孔位置流速差之比。
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