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常見鋁材擠壓模具修理方法(四)

發布日期:2016-07-27

四、實心型材模的修正


1.扭擰 

    型材在擠壓過程中,受到與擠壓方向垂直的力矩作用時,型材斷面有沿型材長度方向上繞某一軸心旋轉謂之扭擰。扭擰主要有兩種:麻花狀扭擰與螺旋形扭擰。


8x8x(1)麻花狀扭擰 

8x8x型材模腔一個壁的兩側工作帶長度不一致,壁厚兩側的金屬流速不均,當這種流動不均面沿一方向排列時,就會使型材在橫斷面上產生力矩,導致產生麻花狀扭擰。 

    判斷方法:型材端頭各處流速差不明顯,有一縱向對稱軸線,型材扭擰好似繞此軸進行旋轉。型材平面間隙不好,流速快的一側有凸起。 

8x8x    修理方法:在模孔流速快的一側,即型材平面間隙凸起的一側的工作帶做阻礙,或將另一側工作帶加快,使之產生一個反向力矩,以消除扭擰。 

(2)螺旋型扭擰 

當型材一個壁的流速大于其他壁的流速時,流速快的壁愈來愈比其他壁長,致使此流速的壁繞流速慢的壁旋轉,從而產生螺旋型扭擰。 

    判斷方法:型材端頭不齊,流速快的壁較流速慢的壁先流出模孔,A壁端比B壁端頭突出,受A壁的影響,槽材底板C也會出現側彎,從型材縱向可以看出一壁繞另一壁旋轉。 

修模方法:判斷準確之后,將型材流速快的部位加以阻礙。


2.波浪 

    從型材總體上看是平直的,而在個別壁上出現或大或小的波紋狀不平現象,謂之為波浪。 

    產生原因:當型材某壁流速較快,且剛性較小形不成扭擰缺陷時,此壁受到壓應力的作用,而沿縱向產生周期性出現的波浪


    修模方法:對流速快的壁兩側的工作帶加以阻礙。當波浪小且波距較長時,可在流速慢的部位涂以潤滑油消除波浪。 

8x8x3.側彎(馬刀彎或鐮刀彎) 

    扁寬型材或帶板等壁厚不均或不對稱的擠壓產品,在擠出模孔時左右兩側的流速不一致,而造成產品頭部或沿整個長度向左或向右的硬彎叫側彎,常呈鐮刀或馬刀形,故也稱為鐮刀或馬刀彎,是最常見的缺陷之一。 

    產生原因:模孔左右兩側的工作帶設計不當,鑄錠溫度不均或模孔布置不合理等,造成產品左右流速不均,又不能形成扭擰與波浪時,就會出現側向彎曲。 

    判斷方法:產品沿縱向向左或向右形成均勻的馬刀形彎曲。 

8x8x    修理方法:判定為側彎之后,將流速快的模孔部位的工作帶加以阻礙或將流速慢的部位加快,將采用涂潤滑油的方法來消除側彎。與此同時,應使鑄錠加熱均勻,改善模孔分布狀態。



4.平面間隙 

    沿型材縱向和橫向產生的不平直度稱為平面間隙。可分為縱向間隙和橫向間隙。一般用直尺和塞尺來測量,有的間隙可在精整工序時通過拉伸矯直和輥矯來消除,但大部分平面間隙需要通過修模來校正。



產生橫向問隙的原因要比縱向間隙復雜得多。總的來說是由于有間隙的壁的兩面工作帶流速不一致,凸面快,凹面慢。具體來說,橫向間隙的產生與型材的形狀、尺寸等有關。如對于懸臂較長的槽形型材,擠壓時懸壁不穩定,會產生彈性變形,引起底面產生橫向間隙。在帶板一端增加一垂直壁,即呈“T”形時,型材的剛度大大增加,當立邊兩側流速不均,就可能形成橫向間隙。

判斷方法:將直尺或刀刃平尺沿型材平面的縱向和橫向平放,然后用塞尺檢查二者所形成間隙的大小,當間隙超過所允許的數值時,即可判定縱向或橫向的平面間隙值不合格,必須修模。 

修理方法:縱向和橫向間隙都是由于工作帶設計不合理引起的流速不均所致,所以修模時將流速快的一側,即產生凸出的一側的工作帶加以阻礙,如果是由于模子彈性變形引起尺寸變小和平面間隙不合格,則可將懸臂部分的工作帶作一斜角來解決。



5.口和并口 

    產生的原因:在擠壓槽形型材或類似槽形型材時,由于兩個“腿”兩側工作帶流速不一致,或者一個“腿”兩側工作帶流速不一致,使之向外凸起或向內凸起。當向外凸起時形成并口,反之形成擴口。同時,平面間隙也會超差,如圖4—5—23所示。 

    判斷方法:主要檢查各個面的間隙情況來判別哪一個面流速快。一般外凸面工作帶處總  是較凹下面工作帶處流速快。根據金屬流速快慢來加以修正。 

8x8x修理方法:一般對流速快的一側工作帶加以阻礙(見圖4—5—23)。但對輕微的擴口和并口,或型材和長度方向上擴口和并口現象不是連續出現時,不必修模,可通過輥矯來校正。



8x8x6.寸過大或過小 

    (1)金屬充填不滿引起的尺寸超負差 

    擠壓斷面形狀如圖4—5—24所示的型材時,由于兩尖端a和b處的壁厚較薄,靠近模子邊緣,即離擠壓筒邊緣較近,金屬受摩擦阻力較大,因而易產生充填不滿模孔,造成a處和b處壁厚和寬度三超負差的現象,修正的方法是減薄a和b處工作帶厚度,或增大該處模孔尺寸,許可時,也可采取局部潤滑角部的方法。 

8x8x    (2)流速不均引起尺寸超負差 

8x8x    擠壓輪廓尺寸較大,特別是外接圓尺寸較大,而壁厚差很大的型材時(見圖4—5—24 (b)),其遠離中心的薄壁處(6 mm的立筋尖部),容易出現超負差,而且總高度l29 mm也可能因立筋端頭充不滿而產生超負差的現象。這主要是由于型材中部壁厚大,又處于擠壓筒中心,所以流速較快,而立筋邊部流速慢,受到較大拉應力,結果使二立筋壁厚處變薄而外形尺寸變小。修正方法是擴大尖角部分模孔尺寸,并加速該處的金屬流動速度。


8x8x(3)模孔彈性變形引起的尺寸變小 

    在擠壓舌比較大的情形及工字形型材時,見圖4—5—24(c)。模孔上懸臂部分易發生彈  性變形,致使槽底和工字形立邊的壁厚變薄而產生超負差的現象。修正方法是在設計時加強懸臂部分的剛性,即加大模具厚度,采用支承環等。在擠壓現場可將懸臂部分工作帶銼修成外斜角,以增大型材的壁厚。  

    (4)模孔強度(硬度)不夠引起的模孔下塌、尺寸超負差 

由于模具材料選擇不當,熱處理硬度偏低或模具設計強度不夠,在擠壓時,容易引起模孔彈性下塌,使型材尺寸超負差(見圖4—5—25)。修正的方法是先將模孔工作帶銼成外斜。當擠壓過程中發生彈性變形時使尺寸正好符合要求。



(5)模具彈、塑性變形和整體彎曲引起尺寸變小 

在擠壓寬厚比大的帶筋壁板、薄壁帶板和扁寬型材時(見圖4—5—26),由于模具產生了較大的彈性變形、塑性變形和整體彎曲變形,致使模孔中間部分明顯變小,引起型材斷面中部超差的現象。修正方法是減慢中部流速,擴大中間部位的模孔尺寸,根據型材寬度、寬厚比及合金性能的不同,型材中部的模孔尺寸有時要比邊部大1.5~3 mm。


8x8x   (6)金屬供給不足引起的中部尺寸超差 

    在擠壓純鋁或軟鋁合金帶板時,由于中部流速過快,金屬供給不足,引起制品中部下凹而超負公差的現象。修正方法是擴大中部模孔尺寸,使之呈凸形


(7)多孔擠壓時,制品長短不齊的修理 

8x8x在多孔擠壓時,由于各孔流速不均,引起各模孔制品長度不一致。當長度差大于300~500 mm時,則需修模。修正方法是阻礙流速快的模孔工作帶,而加速流動慢的模孔工作帶。     

(8)尺寸過大的修正 

8x8x由于設計不當,或模孔經受長期磨損,易使尺寸超正差。修正方法:可用局部鍍鉻、涂層法,也可用錘擊法或補焊法進行修正。 

7.“竹節”的修理  

8x8x在擠壓軟合金帶板或扁寬型材時,由于模孔工作帶過長,或鑄錠溫度過低,在擠壓時,制品表面可能周期性地出現波浪形的缺陷,通常稱之為“竹節”或“搓衣板”。修正的方法是減薄工作帶的長度或提高鑄錠溫度。 

8x8x8.裂  角 

    在型材兩壁相交的角部可能產生裂紋。有內角裂紋,也有外角裂紋。產生裂角的原因主要是工作帶棱角處摩擦阻力大或擠壓速度過快。修正方法是將模具工作帶的人口處修一小圓角,或在易出現裂角處涂以潤滑油


9.氧化色不同的修理 

    對于現代建筑用的鋁合金型材,要求其在陽極氧化上色后表面的顏色均勻一致。但在擠壓時,往往由于模孔棱角處金屬受到的摩擦阻力較大,物理變形也較大,組織差異懸殊,因此,氧化上色后,型材尖角處的顏色與其他部分不一致(見圖4—5—29)。此外,由于模孔工作帶粗糙度高,或模具表面粘有金屬顆粒,會造成型材表面擦傷、劃傷、嚴重的擠壓紋路等,這些缺陷,在氧化上色后暴露得更為明顯,致使型材表面顏色不一致。修正的方法是將型材棱角部位修成均勻過渡的圓弧或斜角,同時,在修模后要仔細拋光工作帶表面,然后氮化,以降低其表面粗糙度。


10.綜合修理法 

    當一根制品上同時出現兩種以上缺陷時,應綜合判斷產生原因,并采取綜合修理的方法,用最小的時間達到最佳的效果。 

如圖4—5—30所示的工字形型材,在擠壓時同時出現了向右側彎和上壁間隙不合格。為了修正,可采用兩種方法,一是阻礙上面工作帶“a”,一是加快下面的工作帶“b”。但綜合考慮到型材向右側彎,顯然右側金屬流速較慢,如將“a”處阻礙,右側金屬將更慢,型材向右側彎曲將更嚴重,因此,用加快下面工作帶的流速(“b”處)是最合適的,因為這樣,既可解決上右壁間隙問題,又可解決向右側彎的問題。



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