擠壓鋁型材的懸臂模具設(shè)計(jì)

1998,Vol.26,№8輕合金加工技術(shù)25擠壓鋁型材的懸臂模具設(shè)計(jì)王剛()【摘要】,形式,,;延長(zhǎng)模具的使用壽命;;強(qiáng)度金屬流動(dòng)擠壓DesignofDieswithArmsforAluminumprofileWangGang(NorthExtrusionDieManufacturingLtd,TianjinNonferrousMetalgroup,Tianjin,300113,China)AbstractExtrusiondiewitharmforaluminumprofileisliabletosufferarmdamage.Inthispaper,examplesoftypicaldieswitharmsaregiventodescribeitsordinaryandspecialdesign,aswellasrepairingofdamagedarm,soastoincreasediestrength,dielife,reducediecostandacquirehighgualityproducts.Keywordsdiewitharm;slendernessratio;strength;metalflow;extrusion懸臂鋁型材產(chǎn)品是指構(gòu)成了半封閉形狀的型材產(chǎn)品(如圖1所示)。加工該產(chǎn)品的模具在擠壓過(guò)程中形成了受載懸臂梁,稱之為懸臂模具。由于模具在擠壓過(guò)程中處于高溫高壓和間歇載荷的狀態(tài)下,同時(shí)模具懸臂兩側(cè)的金屬流動(dòng)不平衡而產(chǎn)生的相對(duì)橫向力等不利因素,如果模具設(shè)計(jì)不當(dāng)很容易使模具的懸臂部分變形或斷裂,直接影響模具的壽命。為此本文針對(duì)舌比大的不同懸臂形式、不同結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計(jì)方案加以介紹和分析,并通過(guò)典型型材產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)實(shí)例敘述這方面的問(wèn)題,以供設(shè)計(jì)者參考和選用。1導(dǎo)料板保護(hù)懸臂在模具前增設(shè)一定厚度的導(dǎo)料板對(duì)模具懸臂進(jìn)行保護(hù)。具體地說(shuō):通過(guò)下述設(shè)計(jì)的導(dǎo)料板進(jìn)料孔對(duì)金屬進(jìn)行重新分配(也可能是多次分配),以達(dá)到:①改善扁形產(chǎn)品在圓形擠壓筒上擠壓所造成的金屬流動(dòng)的不均勻性;②改善由懸臂產(chǎn)品自身的模孔厚度差別大所造成的金屬流動(dòng)的不均勻性,使模具懸臂兩側(cè)橫向載荷相近;③金屬的兩次變形能使金屬對(duì)?？椎膲毫p小,即減輕了模具懸收稿日期:1998-04-15王剛,男,36歲,工程師26輕合金加工技術(shù)1998,Vol.26,№8臂所承受的正壓力。從而改善懸臂的受力狀態(tài),延長(zhǎng)模具的使用壽命。生產(chǎn)圖1A1所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑為210mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:產(chǎn)品有多個(gè)尺寸相同的大舌比的懸臂,外型尺寸超大,產(chǎn)品形狀對(duì)稱壁厚均勻,屬于多懸臂大舌比的超大型懸臂產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)導(dǎo)料板進(jìn)料孔的形狀尺寸時(shí)主要解決圓型擠壓筒的邊部金屬流動(dòng)性差而導(dǎo)致懸臂兩側(cè)的相對(duì)橫向載荷(本文大的問(wèn)題。該模具(見(jiàn)圖2A1導(dǎo)流、護(hù)。放大,。免了模具邊緣金屬‘滯后’問(wèn)題的產(chǎn)生,同時(shí)防止了鑄錠表面雜質(zhì)侵入進(jìn)料孔內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)金屬重新分配,以調(diào)整?？赘鞑课坏慕饘倭鲃?dòng)速度,使懸臂兩側(cè)的橫向壓力相近。這改善了懸臂的受力狀態(tài),保證了懸臂強(qiáng)度。生產(chǎn)圖1A2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑210mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:(1)中心實(shí)體部的面積和邊緣散熱齒部的面積相差過(guò)于懸殊。(2)散熱齒位于金屬流動(dòng)相對(duì)弱的邊部。(3)懸臂的數(shù)量多,舌比較大。(4)產(chǎn)品形狀對(duì)稱。設(shè)計(jì)導(dǎo)料板進(jìn)料孔時(shí)主要解決產(chǎn)品自身厚度的不均勻性所導(dǎo)致的金屬流動(dòng)紊亂和因‘堵?！a(chǎn)生的懸臂強(qiáng)度問(wèn)題。該模具(見(jiàn)圖2A2)采用了遮蓋導(dǎo)流形式的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)對(duì)懸臂進(jìn)行保護(hù)。模具導(dǎo)料板中部設(shè)有遮蓋墻,以使模具中部面積相對(duì)大的?？撞课坏慕饘倭鲃?dòng)滯后來(lái)減弱其金屬的流動(dòng)性。模具齒部的?？字苯游挥趯?dǎo)料板入料孔的下方以提高齒部?？捉饘俚牧鲃?dòng)性。這樣對(duì)金屬重新分配可避免金屬流動(dòng)的不平衡和由此引發(fā)的‘堵模’所產(chǎn)生的壓力急劇增加而導(dǎo)致的強(qiáng)度問(wèn)題。從而來(lái)保證模具懸臂的強(qiáng)度。生產(chǎn)圖1A3所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑210mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①懸臂的數(shù)量多,舌比大,懸臂的形式區(qū)別較大。②A部懸臂兩側(cè)模孔厚度懸殊大。③產(chǎn)品尺寸超大,產(chǎn)品邊部散熱齒的模孔處于金屬流動(dòng)性差的模具邊部。④產(chǎn)品左右方向?qū)ΨQ。在設(shè)計(jì)模具導(dǎo)料板進(jìn)料孔時(shí),大的問(wèn)題,(見(jiàn)圖2A3)采用了進(jìn)料孔面積從中心到邊緣逐漸放大來(lái)增強(qiáng)邊緣金屬的流動(dòng)性,使之與中心金屬的流動(dòng)保持一致。同時(shí)在A部懸臂處模孔厚度大的一側(cè)設(shè)有遮蓋墻,從而使這一側(cè)金屬流動(dòng)產(chǎn)生相對(duì)‘滯后’來(lái)減弱該處金屬的流動(dòng)性。遮蓋墻進(jìn)料口處設(shè)有一定的斜度來(lái)進(jìn)一步提高邊部金屬的流動(dòng)性。遮蓋墻進(jìn)料口處設(shè)有一定的斜度來(lái)進(jìn)一步提高邊部金屬的流動(dòng)性。最終達(dá)到金屬的流動(dòng)平衡和使懸臂兩側(cè)的相對(duì)橫向載荷減少的目的。導(dǎo)料板保護(hù)懸臂方法適用于懸臂數(shù)量多的形狀復(fù)雜的大舌比懸臂產(chǎn)品。2前室保護(hù)懸臂此結(jié)構(gòu)為在模具?？浊霸鲈O(shè)對(duì)金屬進(jìn)行再次分配的前室。使金屬的流動(dòng)進(jìn)一步平衡,分配更加合理。從而來(lái)減少懸臂兩側(cè)的相對(duì)橫向載荷,保證模具懸臂的強(qiáng)度。211整體前室結(jié)構(gòu)在?？浊霸鲈O(shè)一定厚度和相對(duì)?？讛U(kuò)大一定尺寸的空間(即前室),利用前室的深淺和相對(duì)?？椎倪h(yuǎn)近來(lái)保證金屬流動(dòng)的相對(duì)平衡和保證模具懸臂的強(qiáng)度。生產(chǎn)圖1B1所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑390mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①產(chǎn)品有封閉部分即為空心產(chǎn)品。②產(chǎn)品A部懸臂兩側(cè)?？缀穸认嗖畲蟆＂蹜冶鄣臄?shù)量多,舌比大。④產(chǎn)品形狀復(fù)雜,屬于大型懸臂產(chǎn)品。該產(chǎn)品的模具(見(jiàn)圖2B1)采1998,Vol.26,№8輕合金加工技術(shù)27用了整體前室的結(jié)構(gòu)對(duì)懸臂進(jìn)行保護(hù)。設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮產(chǎn)品空心部分的特定位置而應(yīng)使上模的進(jìn)料分流孔從中心到邊部逐漸放大外,還要利用下模的前室共同來(lái)改善金屬流動(dòng)的相對(duì)強(qiáng)弱,同時(shí)主要應(yīng)考慮讓前室對(duì)A部懸臂進(jìn)行保護(hù)。為此將模孔厚度相對(duì)大的懸臂一側(cè)的前室縮小到盡可能接近?？锥鴮冶哿硪粋?cè)的前室加大。這樣對(duì)金屬進(jìn)行的重新分配能使懸臂兩側(cè)的相對(duì)橫向力減小以保證模具懸臂的強(qiáng)度。212質(zhì)的銷釘,以使模具和支撐墊有效的‘連手’,盡可能成一體。利用穩(wěn)定銷來(lái)避免懸臂的失穩(wěn);或減小因懸臂塌陷與支承墊的相對(duì)錯(cuò)位,使彈性變形為一個(gè)常數(shù),避免模具懸臂產(chǎn)生塑性變形。穩(wěn)定性,尺寸精度:①產(chǎn)品壁厚薄;外;;而‘堵?！?。②舌比較大的懸臂會(huì)出現(xiàn)塑性變形和因失穩(wěn)而產(chǎn)生的一邊倒現(xiàn)象。為此該模具(見(jiàn)圖2C1)采用了穩(wěn)定銷的方法來(lái)增加懸臂強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)將穩(wěn)定銷設(shè)定于懸臂中央的位置同時(shí)也是模具的中心。其穩(wěn)定銷的大小根據(jù)懸臂的尺寸而定,此類型懸臂的穩(wěn)定銷距懸臂一側(cè)模孔約5mm米左右。這樣穩(wěn)定銷可使懸臂增加抗橫向載荷的能力,同時(shí)也防止了懸臂的塑性變形和避免了墊與模的相對(duì)錯(cuò)位。保證了產(chǎn)品懸臂處壁厚的尺寸精度。并延長(zhǎng)了模具的使用壽命。生產(chǎn)圖1C2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑260mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:產(chǎn)品壁厚薄(2.5mm);外形尺寸超大。產(chǎn)品外形尺寸已超出擠壓筒的直徑。產(chǎn)品屬于薄大形懸臂產(chǎn)品。擠壓該產(chǎn)品所需要的擠壓力大,使得模具懸臂所承受的壓力也大。為此該模具(見(jiàn)圖2C2)采用了雙穩(wěn)定銷的方法來(lái)增加模具懸臂的強(qiáng)度,保證產(chǎn)品尺寸精度。模具由擴(kuò)料板、導(dǎo)料板、模、支撐墊四部分組成。在模于支撐墊之間位于懸臂左右對(duì)稱處設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)定銷。這樣利用穩(wěn)定銷防止因模具變形而導(dǎo)致的模與墊的相對(duì)錯(cuò)位和模具懸臂的塌陷,以保證產(chǎn)品懸臂處的壁厚尺寸精度。同時(shí)可大大提高該模具的使用壽命。穩(wěn)定銷保護(hù)懸臂的方法適用于懸臂處有一定空間的大舌比懸臂產(chǎn)品。,而模。生產(chǎn)圖1B2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑210mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①產(chǎn)品存在的懸臂數(shù)量多舌比大。②產(chǎn)品的整體形狀復(fù)雜。③產(chǎn)品a部的懸臂開(kāi)口寬度小(2.5mm),懸臂兩側(cè)?？缀穸葢沂獯?。④產(chǎn)品開(kāi)頭對(duì)稱。為此模具(見(jiàn)圖2B2)采用了局部前室結(jié)構(gòu)對(duì)a部懸臂進(jìn)行保護(hù)。設(shè)計(jì)時(shí)將導(dǎo)料板進(jìn)料孔的尺寸從中心到邊緣逐漸放大對(duì)金屬進(jìn)行第一次調(diào)整。同時(shí)對(duì)A部懸臂進(jìn)行局部前室的處理。處理方法:將模具懸臂兩側(cè)的模孔空刀保持一致,而在壁薄膜孔的一端設(shè)前室。這樣擠壓時(shí)進(jìn)入前室的金屬就對(duì)這一側(cè)的懸臂增加了載荷,而利用前室的大小和深度來(lái)保證懸臂兩則所受的載荷接近或一致,從而減小懸臂兩側(cè)的載荷差保證懸臂的強(qiáng)度。同時(shí)還利用前室的深度來(lái)調(diào)節(jié)前室這側(cè)膜孔的有效工作帶高度來(lái)保持懸臂兩側(cè)?？捉饘倭魉俚囊恢隆４朔桨高m用于懸臂兩側(cè)?？缀穸葢沂獯?懸臂開(kāi)口寬度小;而整體形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。3穩(wěn)定銷保護(hù)懸臂如果模具懸臂形狀允許,在懸臂處模具和支承墊之間增設(shè)一個(gè)或多個(gè)與該模具同材28輕合金加工技術(shù)1998,Vol.26,№84增加懸臂危險(xiǎn)截面的彎曲模量通過(guò)增加危險(xiǎn)截面的彎曲模量即增加懸臂危險(xiǎn)截面的寬度和高度來(lái)提高模具懸臂的強(qiáng)度。411加大模具危險(xiǎn)斷面的厚度鑲嵌模結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2D2)來(lái)解決上述問(wèn)題保證懸臂強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí):①導(dǎo)料板進(jìn)料孔的孔形從中心到邊部逐漸放大,使懸臂左右受力均勻(即減小懸臂的相對(duì)橫向載荷)。進(jìn)料孔尺寸小于鑲,避免由于鑲,不設(shè)有?？卓盏?所以能有效的保證鑲嵌塊和鑲嵌體在懸臂處的配合精度。這樣即能保證模具懸臂的有效寬度和高度又能防止模具工作時(shí)的堵模,最終來(lái)保證模具懸臂的強(qiáng)度。413增加危險(xiǎn)截面的寬度在減少模具背面空刀量的基礎(chǔ)上盡可能地加大危險(xiǎn)截面的厚度,同時(shí)利用支撐墊對(duì)模具懸臂進(jìn)行支撐,來(lái)保證模具懸臂的強(qiáng)度。圖1D1所示產(chǎn)品特點(diǎn)如下:多舌比超大;懸殊大,。該模具(見(jiàn)圖2D1)度的。此模具由對(duì)金屬重新分配的導(dǎo)料板;空刀為0.6mm的模;支撐墊三部分組成。該支撐墊的孔形與?？卓仔蜗鄬?duì)應(yīng)(懸壁處沿?？姿闹軘U(kuò)2～3mm)。這樣支撐墊對(duì)模具懸臂就形成了支撐,等效的增加了懸臂危險(xiǎn)截面的相對(duì)高度,提高了模具懸臂的強(qiáng)度。412鑲嵌模鑲嵌模有三部分組成:①切有產(chǎn)品?？卓仔偷蔫偳秹K作為模具的主體部分,而工作帶尺寸靠鑲嵌塊前室的深淺來(lái)調(diào)節(jié)。②切有與模孔孔形相對(duì)應(yīng)的鑲嵌體為模具的支撐部分。③模具前另設(shè)置一塊起固定鑲嵌塊和對(duì)金屬重新調(diào)整的導(dǎo)料板。對(duì)于懸臂數(shù)量多;懸臂寬度小(一般小于2.5mm);舌比大的小型產(chǎn)品,可采用鑲嵌模形式。生產(chǎn)圖1D2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑78mm。產(chǎn)品特點(diǎn):懸臂全高4.5mm;懸臂齒間距1.5mm,屬于大舌比的小型懸臂的產(chǎn)品。產(chǎn)品的懸臂數(shù)量多;懸臂對(duì)稱;而形狀相同。由于產(chǎn)品的上述特殊性,常規(guī)的模具結(jié)構(gòu)無(wú)法保證懸臂處?？卓盏冻叽绲募庸ぞ?。如果空刀過(guò)大即懸臂危險(xiǎn)截面過(guò)小或沒(méi)有支撐時(shí),則懸臂強(qiáng)度無(wú)法保證。如果空刀過(guò)小會(huì)使模具工作時(shí)出現(xiàn)堵模問(wèn)題。為此該產(chǎn)品采用了對(duì)于懸臂外型尺寸和開(kāi)口尺寸小的產(chǎn)品,除了使模具有一定的厚度外,同時(shí)還要增加危險(xiǎn)截面的寬度(即減少懸臂處?？妆趁娴目盏读?,另外一般空刀應(yīng)有一定斜度。生產(chǎn)圖1E2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑155mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①產(chǎn)品的壁厚為1mm,屬于薄形產(chǎn)品,模具工作時(shí)承受的擠壓力相對(duì)的增大。②產(chǎn)品有大舌比的懸臂(A部)。為此該模具(見(jiàn)圖2E2)在處理A部小懸臂時(shí),采用了增加懸臂的危險(xiǎn)截面寬度的方法來(lái)保證此懸臂強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)將A部懸臂兩側(cè)?？盏读繙p小為0.3mm。為了防止因‘堵?！a(chǎn)生的壓力急劇增加的現(xiàn)象,空刀應(yīng)設(shè)有3°的斜度。這樣增加了危險(xiǎn)截面(即懸臂)抗橫向彎曲的強(qiáng)度,避免失穩(wěn)現(xiàn)象的產(chǎn)生。有效地保證了模具懸臂的強(qiáng)度。5損壞懸臂的修復(fù)由于擠壓條件非常惡劣。前述的方法保護(hù)懸臂雖然有效,但生產(chǎn)懸臂產(chǎn)品的模具在擠壓一段時(shí)間后懸臂會(huì)產(chǎn)生疲勞彎曲或斷裂。有時(shí)模具在工作中的堵模使懸臂的相對(duì)1998,Vol.26,№8輕合金加工技術(shù)29圖1型材斷面圖橫向力急劇增加,也會(huì)使懸臂部分產(chǎn)生彎曲或斷裂。使得模具不能繼續(xù)使用,使懸臂產(chǎn)品的模具費(fèi)用很高。為此最有效的補(bǔ)救方法是對(duì)損壞的模具進(jìn)行修復(fù)重新使用。修復(fù)方法:將模具懸臂損壞的部分切下,鑲嵌一替代塊與模具焊接磨平,即完成了損壞懸臂模具的修復(fù)工作。如E1和E2圖產(chǎn)品是電子散熱器型材系列和建筑型材系列中比較典型的懸臂產(chǎn)品。在生產(chǎn)一定噸位后,懸臂(A部)出現(xiàn)了彎曲和斷裂現(xiàn)象。為此該損壞的模具采用上述方法進(jìn)行了修復(fù)工作。具體方法如下:首先查找懸臂彎曲或斷裂的具體位置和具體數(shù)量→確定損壞模具切割的起點(diǎn)和終點(diǎn)(即A,B兩點(diǎn))→用同等厚度的廢模具切割—替代塊→替代塊加工好?？卓盏逗秃附悠驴凇訜崮＞摺娲鷫K鑲嵌于模具切去的部位處→焊接磨平。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明:修復(fù)的模具不影響產(chǎn)品的質(zhì)量;再生產(chǎn)的噸位不受此修復(fù)部分的影響;節(jié)省費(fèi)用(修復(fù)一套模具的費(fèi)用僅是一套新模具的3%～8%);同時(shí)修復(fù)周期短,省工省時(shí)。6遮蓋模遮蓋模為組合模具的結(jié)構(gòu)形式。上模起分流、焊合、保護(hù)的作用。下模的?？讘冶鄄糠值奈恢迷O(shè)定于上模的遮蓋保證之下。上?；蛳履Ｑ貞冶鄣乃闹芸s小一定空刀尺寸突出使之相互搭配。這樣上模對(duì)下模的懸臂部分形成保護(hù)。遮蓋模按懸臂部分的搭配方式可分三種。611間隙配合上模突起部分與下模懸臂部分留有用來(lái)消除上模中心彈性壓陷的一定間隙。圖1F1圖產(chǎn)品懸臂開(kāi)口10mm,生產(chǎn)該產(chǎn)品的擠壓筒直徑130mm。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:①產(chǎn)品有兩個(gè)對(duì)稱的細(xì)長(zhǎng)形的大舌比懸臂;產(chǎn)品壁厚均勻形狀對(duì)稱。為此產(chǎn)品采用了遮蓋模結(jié)構(gòu)的間隙配合形式來(lái)保證模具懸臂強(qiáng)度的。設(shè)計(jì)時(shí)上模設(shè)有兩個(gè)分流孔,使?？讘冶厶幱谏夏５恼谏w下。上模突起部分按下模的懸臂的位置和尺寸而定,并留有一定的空刀量,懸30輕合金加工技術(shù)1998,Vol.26,№8圖2與圖1對(duì)應(yīng)的懸臂模具設(shè)計(jì)圖1998,Vol.26,№8輕合金加工技術(shù)31續(xù)圖2與圖1對(duì)應(yīng)的懸臂模具設(shè)計(jì)圖32輕合金加工技術(shù)1998,Vol.26,№8臂處上下模之間留有(0.2-0.3)mm的間隙量。這樣模具在工作時(shí)懸臂部分被上模保護(hù),減少懸臂上承受的壓力。而所留的間隙量消除了因上模中心彈懷壓陷對(duì)懸臂產(chǎn)生的壓力。從而能達(dá)到保證下模懸臂強(qiáng)度的目的。此配合結(jié)構(gòu)適用懸臂部分為細(xì)長(zhǎng)的大舌比的懸臂產(chǎn)品。612銷釘配合如果懸臂空間允許,在上模突出部分和下模懸臂部分增設(shè)一個(gè)銷釘,合聯(lián)接。圖1F2mm,如下:;;產(chǎn)。模具懸臂強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)將起保護(hù)作用的上模設(shè)有四個(gè)分流孔,使下模的懸臂位于其中央的遮蓋下。上下模懸臂處的搭配方式與間隙配合的搭配方式相同,只是在懸臂的中心部增設(shè)一個(gè)與模具同等材質(zhì)的銷釘。這樣模具在工作時(shí)懸臂被遮蓋,使懸臂大部分面積不承受壓力。同時(shí)增設(shè)的銷釘消除了因遮蓋部分和懸臂之間因存在的間隙而進(jìn)料產(chǎn)生的壓力,并且銷釘同時(shí)能起到穩(wěn)定懸臂的作用。從而保證了懸臂的強(qiáng)度。此配合結(jié)構(gòu)適用于懸臂部分形狀規(guī)則并有一定空間的大舌比的懸臂產(chǎn)品。613鑲嵌配合上模突起部分與下模懸臂部分軸孔配合。即將下模沿懸臂內(nèi)周一定尺寸切去一部分作為孔與上模的突起部分配合,配合形式為間隙配合。生產(chǎn)圖1F3所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑155mm。產(chǎn)品主要特點(diǎn):產(chǎn)品懸臂的形狀比較復(fù)雜,懸臂的舌比大。該模具(見(jiàn)圖2F3)即采用了遮蓋模結(jié)構(gòu)的鑲嵌配合形式對(duì)懸臂進(jìn)行保護(hù)。模具上模設(shè)有四個(gè)分流孔,下模的懸臂位于其中央的遮蓋下。下模懸臂的中央處沿懸臂內(nèi)周切去一部分,并把切下的部分焊接在上模相對(duì)應(yīng)的位置上。上下模配合后在懸臂處形成了軸孔配合。這樣模具懸臂減少了切下部分的受力面積,這部分面積等于轉(zhuǎn)嫁給了上模。同時(shí)上模突起的這部分又能增加懸臂的穩(wěn)定性。從而達(dá)到保證下模懸臂強(qiáng)度的目的。品。。可有效的保證模具,該模具結(jié)構(gòu)加工相對(duì)復(fù)對(duì)于開(kāi)口表面質(zhì)量要求高的大舌比產(chǎn)品可采用此結(jié)構(gòu)。7連體模連體模與遮蓋模結(jié)構(gòu)基本相同。其區(qū)別為:起遮蓋作用的上?；蛘谏w部分與下模是一體的。連體模按結(jié)構(gòu)的形式可分四種。711整體結(jié)構(gòu)該模具結(jié)構(gòu)并非是組合模形式,起分流遮蓋和保護(hù)作用的上模與帶有模孔的下模是一個(gè)整體,并且將上模的遮蓋部分和下模的懸臂部分也連成一體。生產(chǎn)圖1G1所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑105mm。產(chǎn)品特點(diǎn):產(chǎn)品形狀對(duì)稱,壁厚均勻,懸臂的舌比超大,為薄小型懸臂產(chǎn)品。此模具即采用了連體模的整體結(jié)構(gòu)形式保護(hù)懸臂的。模具(見(jiàn)圖2G1)設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料分流孔,懸臂位于‘橋’的遮蓋下‘,橋’與懸臂為一體,其連接體沿懸臂內(nèi)側(cè)設(shè)有一定量的空刀?！畼颉膬啥讼虏吭O(shè)有焊合室。此結(jié)構(gòu)適用于小型擠壓機(jī)加工薄小型大舌比的懸臂產(chǎn)品。712分體結(jié)構(gòu)只將遮蓋保護(hù)部分與懸臂設(shè)計(jì)成一體,再與其它部分配合組成連體模。生產(chǎn)圖1G2所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑155mm。產(chǎn)品屬于大超大舌比的薄型懸臂產(chǎn)品。該模具即采用了連體模的分體結(jié)構(gòu)形式保護(hù)模具懸臂。模具由兩部分組成。該模具的下模根據(jù)產(chǎn)品1998,Vol.26,№8輕合金加工技術(shù)33形狀尺寸跨過(guò)懸臂突起一長(zhǎng)方體為懸臂的保護(hù)部分,懸臂位于保護(hù)體的遮蓋下并是相互聯(lián)接的,在保護(hù)體的兩端設(shè)有供料焊合室。保護(hù)體與懸臂的連接體尺寸為沿懸臂四周縮小一定量的空刀。上模只設(shè)有外接圓小于擠壓筒直徑的長(zhǎng)方孔。上下模配合即形成了雙分流孔的連體模。此模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為分流孔腔內(nèi)殘料易于清理,易試修模。適用于擠壓中型的超大舌比的懸臂產(chǎn)品。713星星結(jié)構(gòu)1。此產(chǎn)品即采用(見(jiàn)圖2G3)保護(hù)懸臂。模具由三個(gè)柱狀的單元體組成,可同時(shí)擠壓三根產(chǎn)品。其單元體位于外接圓直徑小于擠壓筒直徑的圓周內(nèi),以避免鑄錠表面的雜質(zhì)侵入模腔內(nèi)。每個(gè)柱狀單元體的上部留有一長(zhǎng)方形的保護(hù)體。保護(hù)體與懸臂相互連接,連接部分留有相對(duì)懸臂的一定量的空刀,保護(hù)體兩端下部設(shè)有進(jìn)料焊合室。每個(gè)單元體與模具母體配合后形成了雙進(jìn)料分流孔的連體模結(jié)構(gòu)。單元體和母體的進(jìn)料口處設(shè)有局部斜度以避免模具‘拔模’時(shí)將單元體帶入擠壓筒余料中。單元體和母體采取間隙配合以便于單元體的更換,同時(shí)還可實(shí)行更換法試修模,能大大縮短非工作時(shí)間的占用。此結(jié)構(gòu)可降低大噸位產(chǎn)量的模具費(fèi)用。此設(shè)計(jì)方案適用于薄小型超大舌比的懸臂產(chǎn)品。714錐體結(jié)構(gòu)模體外形設(shè)計(jì)成錐狀再與專用模套配合成完整的連體模。生產(chǎn)圖1G4所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑135mm。該產(chǎn)品形狀不對(duì)稱,壁厚基本均勻,產(chǎn)品有兩處超大舌比的懸臂。此產(chǎn)品即采用了連體模的錐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案(見(jiàn)圖2G4)保護(hù)懸臂。模具由模體和專用模套兩部分組成。該模體的進(jìn)料分流孔設(shè)計(jì)成四個(gè)扇狀形并隨著錐體從上到下容積逐漸放大,懸臂位于遮蓋體之下,并互相連接。連接體有相對(duì)懸臂尺寸的空刀量,模體的四角處設(shè)有焊合室。錐體上端直徑小于擠壓筒直徑,。錐狀,錐。由于連體模遮蓋保護(hù)部分與懸臂是一體的,可共同承擔(dān)擠壓力,轉(zhuǎn)變了懸臂的受力形式,同時(shí)也增加了危險(xiǎn)截面的穩(wěn)定性,可使模具的使用壽命大大延長(zhǎng)。連體模結(jié)構(gòu)變化多,即可以擠壓多孔薄小型懸臂產(chǎn)品,又可擠壓?jiǎn)慰状笮蛻冶郛a(chǎn)品。產(chǎn)品開(kāi)口處的表面質(zhì)量容易保證。但模具加工較復(fù)雜。所保護(hù)的懸臂的數(shù)量受限制。8替代模此結(jié)構(gòu)是將下模的懸臂完全取下或部分取下,由上模的舌頭代替而形成分流組合模形式的替代模。其上模分流孔的形狀、大小和數(shù)量取決于取下那部分懸臂的形狀、大小和數(shù)量。取下部分的位置取決于產(chǎn)品的用途要求和便于產(chǎn)品的生產(chǎn)。在懸臂取下部分的根部位置上模舌頭與中模?？紫嗷ゴ罱优浜?。按搭接配合的形式其結(jié)構(gòu)可分成兩種。811封閉結(jié)構(gòu)上模舌頭和中模?？状罱雍蟠颂帪榉忾]面,即模具工作時(shí)此處的配合面沒(méi)有流動(dòng)的金屬。生產(chǎn)圖1H1所示產(chǎn)品用的擠壓筒直徑135mm。產(chǎn)品形狀對(duì)稱,壁厚均勻,屬于大舌比的薄形懸臂產(chǎn)品。此產(chǎn)品即采用了替代模的封閉結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案(見(jiàn)圖2H1)來(lái)保證模具強(qiáng)度。模具由上下模兩部分組成(即為組合模形式)。其AB分割線即為上下模的配合的部位。AB分割線的位置的設(shè)定應(yīng)34輕合金加工技術(shù)1998,Vol.26,№8能使產(chǎn)品易于擠壓;模具易于加工。上模的舌頭和下模的?？自贏B分割線處45°搭接。配合間隙量為(013～015)mm。模具在工作時(shí)上模產(chǎn)生的彈性塌陷可以使此處的配合面壓緊而封閉,這樣產(chǎn)品在此處不會(huì)出現(xiàn)毛刺和由此引起的金屬流動(dòng)不平衡問(wèn)題。同樣我們也可將CD作為分割線,由于上下模在CD分割線處45°的配合方式加工困難而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。只能在此處進(jìn)行90°配合(其它形狀的產(chǎn)品也有類似的問(wèn)題)加工精度,。812閉面,即模具工作時(shí)此處的配合面有流動(dòng)的金屬。此結(jié)構(gòu)加工的型材需將多余部分裁剪下去才能獲得最終產(chǎn)品。生產(chǎn)圖1H2所示產(chǎn)品的擠壓筒直徑210mm。該產(chǎn)品屬于超大舌比的大型懸臂產(chǎn)品。產(chǎn)品因用做汽缸體所以要求的橢圓度和開(kāi)口精度極高,為此該產(chǎn)品的模具(見(jiàn)圖2H2)采用了替代模的開(kāi)放結(jié)構(gòu)來(lái)保證模具懸臂強(qiáng)度提高產(chǎn)品精度。同樣模具由上下模兩部分組成。a部為上模舌頭的形狀尺寸。上模舌頭和下模?？椎呐浜厦娴倪吘堿B兩點(diǎn)處的配合間隙量為0.5-0.7mm,而其余部分的間隙與產(chǎn)品壁厚厚度相近。這樣該模擠壓的型材為全封閉的(即為空心材),可在上模的舌頭上設(shè)有整形結(jié)構(gòu)用于保證產(chǎn)品的橢圓度。同時(shí)開(kāi)口精度也易于保證。型材加工后再將產(chǎn)品的多余部分用專用設(shè)備裁剪下去。此結(jié)構(gòu)適用于產(chǎn)品精度高的超大舌比的懸臂產(chǎn)品。由于替代模懸臂部分被上模舌頭替代,懸臂也就自然不存在了。所以模具的壽命不受懸臂舌比大小的影響。但加工復(fù)雜,加工精度要求高。產(chǎn)品的質(zhì)量受模具加工的質(zhì)量影響很大。9模具強(qiáng)度的計(jì)算模孔懸臂強(qiáng)度的計(jì)算τ=qs/(bh)式中:τ—剪應(yīng)力;q—;s—b