铝制挤出模具:这就是设计师应该知道的

通过|铝制挤出,博客

铝挤出工艺可用于生产各种形状。

你可能最熟悉的标准形状,如角度,渠道,和管-所有这些都可以从挤出机和分销商。

然而,挤压工艺的灵活性使产品设计师有机会为建筑、汽车、电子和其他行业的应用创建广泛的定制型材。

每一种独特的挤压形状都需要它自己的模具和适当的工具来配合。让我们来谈谈什么是挤压模具,三种不同类型的模具,以及所需的支持工具。

什么是铝挤压模具?

挤出模具是具有开口和可延伸的铝合金的厚钢盘挤出过程

模具中的开口与挤出设计者指定的横截面轮廓匹配。

铝箱压在挤出模具和另一端出来的挤压模具和曲线

穿过挤出模具(中间)并以挤压型材(左下角)出来的铝箱材料(右上角)

通常,模具由H13钢制成并进行热处理,使它们足够强,以承受强烈的压力 - 可参与挤出过程。

它们配备了支撑工具 - 通常由H13钢制成 - 帮助承受这种压力和延长模具寿命。

考虑到这一点,让我们讨论用于挤出的不同类型的模具。

三种挤出模具

有三种挤压形状-实心,空心和半空心-每一种都有特定的特点,并有不同的模具和工具要求。让我们来看看它们是什么。

#1 - 固体模具

固体模具产生不具有任何封闭空隙或开口的形状 - 例如,固体杆,角度和通道。

三个固体挤出形状并排

固体挤出形状的三个例子

用于挤出固体形状的模具通常分为三类:

  • 平面模
  • 口袋里死去,
  • 馈线死亡。

平面模具-顾名思义-有一个完全平坦的面开口,与挤压的形状完全匹配。材料从铝坯直接通过这些开口。

口袋死亡有一个腔内建在它的前面,略大于轮廓的宽度。这使得铝坯可以焊接在一起,并允许连续挤压。

饲养者死亡有一个单独的馈线板,被固定或螺栓在它的前面。像口袋模一样,它允许连续挤压。也称为焊接板,送料机可以帮助控制轮廓或扩展铝到模具的不同区域。给料模具的另一个优点是,在坯料变形时,它防止坯料与模具表面直接接触。

面向平面模具,口袋模具和送料板并排

平面模具(左),口袋模具(中心)和馈线(右)

我们将覆盖的下一个类型是空心模具。

#2 -空心模具

一个空心模具产生的形状有一个或多个空洞-例如,一个简单的矩形管或一个复杂的,多空洞的t形槽。

三个固体挤出形状并排

三个空心挤压形状的例子。注意每一个中间的空隙。

为了挤出空心形状,通常使用舷窗模具。它由两个互锁碎片组成 - 心轴和帽子。

芯轴形成了型材的内部特征,并具有多个由腹板或支腿分隔的舷窗以作支撑。

所述帽形成所述轮廓的外部特征,并与所述芯轴组装。

心轴和一个模具帽

一芯轴(左)和模盖(右)

在挤出过程中,热铝箱材料将通过心轴进入并从盖子出口。

考虑到这一点,什么是半空心模具?

#3 -半空心模具

类似于中空形状,半中空形状具有空隙或空隙。但是,差异是空隙不完全封闭 - 它们具有间隙或开口。

这是前两种类型的混合。事实证明,在实心形状和半空心形状之间通常有一条非常细微的界限。

例如,一个宽的铝通道有一个部分封闭的空洞,被认为是固体的。另一方面,一个非常狭窄的通道可以被认为是半中空的。

那么我们如何区分固体和半空心型材?

有宽通道的坚实剖面

一个坚实的轮廓,具有宽频道的设计

具有窄通道的半空心型材

一个半空心型材,设计狭窄的频道

为了区分这一点,我们使用了一个叫做“舌比”的公式。舌比定义为(面积/间隙²)。

从本质上讲,空隙区域越大,间隙越窄,形状越可能被定义为半空心。

舌率很重要,因为舌率越高,形状越难以挤出。

舌比计算

见上图,三种模具的最大舌比推荐。(点击放大)

请记住,高水平的力量正在施加到模具上。因此,随着舌率更高,空隙/舌区域变得容易破损。

通常,使用带有心轴和盖子的舷窗模,就像空心模一样。但半空心模具可能需要更复杂的设计,以帮助加强舌区和延长模具的寿命。

延长死亡寿命的另一个关键是它的工具。

铝制挤出工具如何工作?

每个模具都需要适当的工具来帮助支持它。由于来自挤压机的压力如此之大,因此需要强有力的工具。

模具的“工具堆栈”还有助于控制挤出速度,并允许改善的公差。

最常用的工具是支持者摇篮

一个模具,背包和凸起,挤出通过它们

挤出模具(左下角),背衬(中间)和凸起(右上角),带有挤出

一个支持者直接坐在挤出模后,具有相同的直径。但是背包中的开口比模具的开口稍宽。它被固定或用螺栓固定在它上面。

它的主要功能是减少模具变形,防止断裂,对模具施加如此大的压力。支架的几何形状将密切匹配模具的轮廓,以提供最大的支持。

一个支持坐在背板后面,通常与模圈(用于将整个工具堆叠固定到位)的宽度相同。它具有比背包更宽的开口,并固定或螺栓固定在其上。

在某些情况下,一个sub-bolster是使用,它坐在后面的支撑和提供额外的支持。

有时可以在几个具有相同几何布局的模具之间共享凸起和子凸起。

一个完整的工具装配的例子

一个完整的工具装配的例子。从左下到右上-模圈,芯轴,帽,垫板,垫板,副垫板

正如我们所说,支持工具需要承受挤出过程的压力。

这使我们想到了另一个重要的一点——模具的寿命部分取决于你为可制造性而设计的挤压形状的好坏。

为了提高可制造性,设计师,工具商店和挤出机之间的合作是关键。

您的项目的成功取决于合作

一个挤压模具接受数千吨的压力从挤压夯。随着时间的推移,这对死亡造成了影响,最终它会失败。

可制造性的设计将影响:

  1. 你的模具和工具的寿命
  2. 你的模具和工具的成本

这就是为什么可以尽早与模具店和制造工程师进行讨论是有意义的,以确保您正在进行良好的设计选择。

在某些情况下,模具车间和挤出机可能是两个独立的公司。但在加布里安,亚搏我们在印度的挤出合作伙伴有他们的内部工具和模具车间。

我们建议您的设计过程协作,以帮助确保您的项目的成功并避免浪费宝贵的时间。

如果您想了解有关如何优化挤出过程的零件设计的更多信息,请下载我们的铝型材挤压设计指南

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