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1、大型鋁型材模的設(shè)計(jì)一、介定大型型材的條件：1. 型材的寬度或外接圓直徑大于250mm2. 型材的斷面積大于20cm23. 型材交貨長度大于10m。二、大型型材的特點(diǎn)1.薄壁化和輕量化；2.斷面尺寸和形位公差高精度化；3.組織性能均勻優(yōu)質(zhì)化。1. 大型型材的最小壁厚： 實(shí)心型材 空心型材 合金種類 合金種類 外接圓 軟 中硬 硬 軟 中硬 250320 2.5 3.0 3.8 3.0 3.5 320400 2.8 3.5 4.0 3.4 4.0 400450 3.2 4.0 5.0 3.8 4.5 450550 3.8 4.5 5.4 4.0 4.8 550650 4.0 5.0 5.6 4.5

2、 —三、大型型材的分類1.按用途和使用特性分： 航空航天用、車輛用、船舶艦艇用、電 子電器用、石油化工用、交通運(yùn)輸用、 民用建筑用、其它用。2.按形狀與尺寸變化分：實(shí)心型材、空心型材、壁板型材、建筑型 材。 四、大型型材常用的鋁合金及其性能 1.按抗拉強(qiáng)度分： 低強(qiáng)度〔b300Mpa〕、 中等強(qiáng)度〔b300450Mpa〕、 高強(qiáng)度〔b450Mpa〕。 2.按熱處理強(qiáng)化程度分：熱處理可強(qiáng)和熱處理 不可強(qiáng)化合金。 3.按焊接性能分： 可焊接合金和不可焊接合金。 4.按抗腐蝕性能分： 高抗蝕〔海水〕、中等抗腐蝕和低抗蝕性合 金。五、用熱擠壓法生產(chǎn)大型鋁合金型材的優(yōu)點(diǎn)1.能獲得比熱模鍛、孔型軋制等方法

3、面積更大和 精度更高的帶高筋的扁寬、薄壁型材和壁板型 材；2.擠壓時(shí)呈三向應(yīng)力狀態(tài)，可利用塑性較差的合 金材料生產(chǎn)大型型材；3.可進(jìn)行多品種、多規(guī)格、小批量生產(chǎn)，換模容 易；4.操作方便，模具費(fèi)用低。5.可實(shí)現(xiàn)實(shí)心坯料擠壓。六、大型型材模的設(shè)計(jì)1.扁模： 優(yōu)點(diǎn)：可節(jié)約大量貴重的高合金模具鋼 缺點(diǎn)：模子剛性差，故在擠壓壁板型材的腹板時(shí) 會明顯變薄，其中心部位尤為嚴(yán)重。其原因是由 于作用在模子端面上的摩擦應(yīng)力使模子產(chǎn)生徑向 〔擠壓筒半徑方向〕壓縮變形，以及擠壓方向的 正壓力〔近似等于塑性變形區(qū)的單位流動(dòng)壓力〕 使模子產(chǎn)生彎曲變形的緣故。 又因?yàn)樵跀D壓過程中引起?？资湛s的力是不均勻 的，因而，?？赘?/p>

4、部位變形可出現(xiàn)明顯的差異， 這種差異沿壁板寬度方向可達(dá)0.3mm以上。2.圓模：與扁模結(jié)構(gòu)相比，圓模結(jié)構(gòu)在長軸方向 上具有大得多的抗彎矩能力，且加工制造容 易。所以一般選用圓模。3.寬展模： 優(yōu)點(diǎn)：可以擠壓寬度比圓筒直徑更大的壁板型 材，結(jié)構(gòu)簡單，加工本錢低，省掉扁擠壓筒。 它可以與組合模配合使用，也可以與平面模組 合使用。 缺點(diǎn)：模子清理困難〔因?yàn)閷捳鼓Ｄ？字写嬗?大塊鋁〕、擠壓力較一般平模擠壓時(shí)高25左 右30，因而難以擠壓變形程度大〔擠壓比 大〕、寬厚比大的硬合金壁板。4.大型壁板模的設(shè)計(jì)原那么：〔集裝箱的底板〕 對稱型壁板應(yīng)盡量使模孔截面中心與擠壓筒 中心重合。 不對稱型壁板應(yīng)適當(dāng)增加

5、工藝余量，以減少 其不對稱性。 對腹板厚度不同的壁板，應(yīng)使較薄的局部靠 近擠壓筒中心。 確定?？壮叽鐟?yīng)考慮： 熱收縮，模孔的彈性與塑性變形，模子 的整體彎曲，拉伸矯直時(shí)制品尺寸的變化。 ?？壮叽缬?jì)算：?？壮叽鐟?yīng)分成幾局部來進(jìn) 行計(jì)算。如，帶“T〞字形筋條的壁板，可分成 兩局部—腹板局部和筋條局部壁板型材示意圖a 腹板局部：對寬厚比大的腹板?？壮叽?，由于 模孔的彈性與塑性變形、模子整體彎曲的影 響，擠壓時(shí)有嚴(yán)重的減薄現(xiàn)象?！矞p薄的程度 與合金成分、型材的規(guī)格、寬厚比、工藝制 度、模子強(qiáng)度有關(guān)。所以在確定腹板局部?？?尺寸時(shí)為： tt0正偏差〔補(bǔ)償值〕。 b 筋條局部的?？壮叽缰豢紤]產(chǎn)品的公差、熱

6、 收縮量和拉伸矯直量，也就是按普通型材的變 化規(guī)律設(shè)計(jì)即可。c 工作帶設(shè)計(jì)：為了調(diào)節(jié)金屬流速，改變變形條 件，防止波浪、扭擰、刀彎等廢品，必須合理 設(shè)計(jì)模子工作帶的長度。它與型材設(shè)計(jì)的部位 距擠壓筒中心距離有關(guān)，一般取515mm〔經(jīng) 驗(yàn)證明，對寬厚比大的壁板，阻礙角的意義不 大〕。d做促流角：為了加速金屬向窄縫流動(dòng)，補(bǔ)充擠 壓時(shí)?？椎淖冃?，有時(shí)在模子工作端面上作 68的促流角。5.大懸臂半空心型材模具設(shè)計(jì)考慮因素：1〕防止懸臂外表直接與坯料接觸，壓力直接作 用在模子外表上，使其產(chǎn)生彎曲變形，所以， 要減小作用在懸臂外表的正壓力；2〕如果支撐邊的相鄰兩邊的?？讓挾炔痪?，金 屬通過?？椎乃俣却嬖诓?/p>

7、異，那么懸臂還要發(fā)生 徑向彎曲，型材的壁厚尺寸更難保證，所以， 要提高懸臂承壓的程度。 齒高 齒距舌比的計(jì)算公式 舌比的計(jì)算公式 舌比R的允許值：W〔開口〕 舌比RA/W21.0--1.5 21.6-- 3.1 33.2 --6.3 46.4—12.6 512.7以上 6設(shè)計(jì)方法：遮蔽式設(shè)計(jì)法—遮蔽式設(shè)計(jì)法是用相當(dāng)于分 流模的模芯局部遮蔽下模模孔的懸臂局部，使 懸臂局部不直接承受變形金屬的作用力。下模懸臂局部設(shè)計(jì)成凸臺狀，其凸起局部邊緣與 模孔壁的距離為〞C〞〔與?？壮隹趲С叽绲?同〕，懸臂凸起局部的頂部與上模模面留有間 隙〞1〞〔0.5mm〕，用來消除因上模中心彈性 彎曲或壓塌對懸臂的壓力。

8、〔見圖〕優(yōu)點(diǎn)：可有效改善懸臂頂端部位?？讛D出型材的 壁厚偏差，能較好地保證型材的質(zhì)量。缺點(diǎn)：由于懸臂凸起局部相應(yīng)地增加了金屬的摩 擦面積，懸臂承受的摩擦力增加，使其仍有一 定的撓曲變形。鑲嵌式設(shè)計(jì)法—鑲嵌式設(shè)計(jì)法是遮蔽結(jié)構(gòu)的改良型式，將上模模芯的中部挖空，而下模相對的位置向上凸起，鑲嵌于模芯的中空局部，懸臂凸起局部的頂面與上模模芯中空局部頂部的間隙〞2〞為0.5mm。懸臂凸起局部的側(cè)外表與模芯空腔的側(cè)外表之間有間隙〞3〞，兩外表是動(dòng)配合；模芯側(cè)面與模孔壁的距離為〞C〞〔與?？专え??[àá?¤?|3e¤`
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