Wie kann man die Sonnenblumenkühler -Extrusions -Würfel für Aluminiumprofile gestalten?

1. Analyse der strukturellen Merkmale von Aluminiumprofilabschnitten

Abbildung 1 zeigt den Querschnitt eines typischen Sonnenblumenkühler-Aluminiumprofils. Die Querschnittsfläche des Profils beträgt 7773,5 mm² mit insgesamt 40 Zähne von Wärmeableitungen. Die zwischen den Zähnen gebildete maximal hängende Öffnungsgröße beträgt 4,46 mm. Nach der Berechnung beträgt das Zungenverhältnis zwischen den Zähnen 15,7. Gleichzeitig befindet sich in der Mitte des Profils eine große feste Fläche mit einer Fläche von 3846,5 mm².

Nach den Formmerkmalen des Profils zu urteilen, kann der Raum zwischen den Zähnen als halbwolke-Profile angesehen werden, und das Kühlerprofil besteht aus mehreren halb-heftigen Profilen. Bei der Gestaltung der Formstruktur besteht der Schlüssel daher darin, zu überlegen, wie die Stärke der Form gewährleistet wird. Obwohl die Branche für semi-heftige Profile eine Vielzahl von reifen Schimmelpilzstrukturen entwickelt hat, wie z. bestehend aus mehreren halbwolkenen Profilen. Das traditionelle Design berücksichtigt nur Materialien, aber bei Extrusionsformeln ist die größte Auswirkung auf die Festigkeit die Extrusionskraft während des Extrusionsprozesses, und der Metallformprozess ist der Hauptfaktor, der Extrusionskraft erzeugt.

Aufgrund des großen zentralen Feststoffbereichs des Solarkühlerprofils ist es sehr einfach, die Gesamtflussrate in diesem Bereich während des Extrusionsprozesses zu schnell zu sein, und die zusätzliche Zugspannung wird am Kopf der Gefangenenaufhängung erzeugt Rohr, was zur Fraktur des Gegner -Aufhängungsrohrs führt. Daher sollten wir uns im Design der Formstruktur auf die Einstellung der Metalldurchflussrate und -flussrate konzentrieren, um den Zweck der Verringerung des Extrusionsdrucks und der Verbesserung des Spannungszustands des schwebenden Rohrs zwischen den Zähnen zu erreichen, um die Festigkeit von zu verbessern die Form.

2. Auswahl der Formstruktur und Extrusionsdruckkapazität

2.1 Formformform

Für das in Abbildung 1 gezeigte Sonnenblumenkühlerprofil muss zwar kein hohler Teil enthalten, aber die in Abbildung 2 gezeigte Split -Formstruktur übernehmen. Unterscheidet sich von der traditionellen Shunt -Schimmelpilzstruktur. Die Metalllöt -Stationskammer ist in die Obermessung platziert. Schimmel und eine Einsatzstruktur wird in der unteren Form verwendet. Ziel ist es, die Schimmelpilzkosten zu senken und den Schimmelherstellungszyklus zu verkürzen. Sowohl die obere Schimmelpilze als auch die unteren Schimmelpilzsets sind universell und können wiederverwendet werden. Noch wichtiger ist, dass die Lochblöcke unabhängig voneinander verarbeitet werden können, was die Genauigkeit des Arbeitsgürtels für die Loch -Loch besser gewährleisten kann. Das innere Loch der unteren Form ist als Schritt ausgelegt. Der obere Teil und der Schimmelpilzblock nehmen die Clearance -Anpassung an, und der Spaltwert auf beiden Seiten beträgt 0,06 ~ 0,1 m; Der untere Teil nimmt die Störungen an, und die Interferenzmenge auf beiden Seiten beträgt 0,02 ~ 0,04 m, wodurch die Koaxialität sichergestellt und die Baugruppe erleichtert wird, wodurch die Inlay -Passform kompakter wird. Einmischung.

2.2 Auswahl der Extruderkapazität

Die Auswahl der Extruderkapazität dient einerseits, um den geeigneten Innendurchmesser des Extrusionslaufs und den maximalen spezifischen Druck des Extruders auf dem Extrusionslaufabschnitt zu bestimmen, um den Druck während der Metallformung zu erfüllen. Andererseits soll das entsprechende Extrusionsverhältnis bestimmen und die entsprechenden Formspezifikationen anhand der Kosten ausgewählt werden. Für das Sonnenblumenkühler -Aluminiumprofil kann das Extrusionsverhältnis nicht zu groß sein. Der Hauptgrund ist, dass die Extrusionskraft proportional zum Extrusionsverhältnis ist. Je größer das Extrusionsverhältnis ist, desto größer ist die Extrusionskraft. Dies ist äußerst schädlich für den Sonnenblumenkühler -Aluminium -Profilform.

Die Erfahrung zeigt, dass das Extrusionsverhältnis von Aluminiumprofilen für Sonnenblumenheiger weniger als 25 beträgt. Für das in Abbildung 1 gezeigte Profil wurde ein 20,0 mn -Extruder mit einem Extrusions -Fass -Innendurchmesser von 208 mm ausgewählt. Nach der Berechnung beträgt der maximal spezifische Druck des Extruders 589 mPa, was ein angemessenerer Wert ist. Wenn der spezifische Druck zu hoch ist, ist der Druck auf die Form groß, was die Lebensdauer der Form nachteilig ist. Wenn der spezifische Druck zu niedrig ist, kann er die Anforderungen der Extrusionsbildung nicht erfüllen. Die Erfahrung zeigt, dass ein spezifischer Druck im Bereich von 550 bis 750 MPa verschiedene Prozessanforderungen besser erfüllen kann. Nach der Berechnung beträgt der Extrusionskoeffizient 4,37. Die Formgrößenspezifikation wird als 350 mmx200 mm (Außendurchmesser x Grad) ausgewählt.

3. Bestimmung von Schimmelpilzparametern

3.1 Strukturparameter der oberen Form

(1) Anzahl und Anordnung von Diverter -Löchern. Für das Sonnenblumen -Kühlerprofil Shunt -Form, desto besser ist die Anzahl der Shunt -Löcher, desto besser. Für Profile mit ähnlichen kreisförmigen Formen werden im Allgemeinen 3 bis 4 traditionelle Shunt -Löcher ausgewählt. Das Ergebnis ist, dass die Breite der Shunt -Brücke größer ist. Wenn es größer als 20 mm ist, ist die Anzahl der Schweißnähte im Allgemeinen geringer. Bei der Auswahl des Arbeitsgürtels des Würfellochs muss der Arbeitsgürtel des Würfellochs am Boden der Shunt -Brücke jedoch kürzer sein. Unter der Bedingung, dass es keine genaue Berechnungsmethode für die Auswahl des Arbeitsgürtels gibt, veranlasst es natürlich, dass das Loch unter der Brücke und andere Teile während der Extrusion aufgrund der Differenz im Arbeitsgürtel nicht genau die gleiche Flussrate erreicht hat. Dieser Unterschied in der Durchflussrate führt zu einer zusätzlichen Zugspannung des Auslegers und führt zu einer Ablenkung der Wärmeableitungszähne. Daher ist es sehr kritisch, dass die Extrusion der Sonnenblumenkühlerextrusion mit einer dichten Anzahl von Zähnen stirbt, um sicherzustellen, dass die Durchflussrate jedes Zahns konsistent ist. Mit zunehmender Anzahl von Shunt -Löchern erhöht sich die Anzahl der Shunt -Brücken entsprechend und die Durchflussrate und die Durchflussverteilung des Metalls werden gleichmäßig. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Anzahl von Shunt -Brücken die Breite der Shunt -Brücken entsprechend reduziert werden kann.

Praktische Daten zeigen, dass die Anzahl der Shunt -Löcher im Allgemeinen 6 oder 8 oder sogar mehr beträgt. Natürlich kann die obere Form für einige große Sonnenblumen -Wärme -Dissipationsprofile auch die Shunt -Löcher nach dem Prinzip der Shunt -Brückenbreite ≤ 14 mm anordnen. Der Unterschied besteht darin, dass eine vordere Splitterplatte zu dem Vorabverteiler hinzugefügt und den Metallfluss eingestellt werden muss. Die Anzahl und Anordnung der Diverter -Löcher in der vorderen Diverter -Platte kann auf traditionelle Weise durchgeführt werden.

Bei der Anordnung der Shunt -Löcher sollte die Verwendung der oberen Form berücksichtigt werden des Auslegerrohrs. Der blockierte Teil des Auslegerkopfes zwischen den Zähnen kann 1/5 ~ 1/4 der Länge des Auslegerrohrs betragen. Das Layout der Shunt -Löcher ist in Abbildung 3 dargestellt

(2) Die Flächenbeziehung des Shunt -Lochs. Da die Wandstärke der Wurzel des Hot Tooth klein ist und die Höhe weit vom Zentrum entfernt ist und der physische Bereich stark von der Mitte unterscheidet, ist es der schwierigste Teil, Metall zu bilden. Ein entscheidender Punkt in der Gestaltung der Sonnenblumenkühlerprofilform besteht daher darin, die Flussrate des zentralen festen Teils so langsam wie möglich zu gestalten, um sicherzustellen, dass das Metall zuerst die Zahnwurzel füllt. Um einen solchen Effekt zu erzielen, ist es einerseits die Auswahl des Arbeitsgürtels und vor allem die Bestimmung der Fläche des Umleblochs, hauptsächlich der Bereich des zentralen Teils, der dem Diverter -Loch entspricht. Tests und empirische Werte zeigen, dass der beste Effekt erzielt wird, wenn der Bereich des zentralen Auslöschlochs S1 und die Fläche des externen Einzelumweltschiffs S2 die folgende Beziehung erfüllen: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2

Zusätzlich sollte der effektive Metallflusskanal des zentralen Splitterlochs 20 ~ 25 mm länger sein als der effektive Metallflusskanal des äußeren Splitterlochs. Diese Länge berücksichtigt auch die Marge und die Möglichkeit einer Schimmelpilzreparatur.

(3) Tiefe der Schweißkammer. Die Sonnenblumen -Kühlerprofilextrusion stirbt sich von dem traditionellen Shunt -Würfel. Die gesamte Schweißkammer muss sich im oberen Würfel befinden. Dies soll die Genauigkeit der Lochblockverarbeitung der unteren Würfel sicherstellen, insbesondere die Genauigkeit des Arbeitsgürtels. Im Vergleich zur traditionellen Shunt -Form muss die Tiefe der Schweißkammer des Sonnenblumenkühlerprofil -Shunt -Schimmelpilzes erhöht werden. Je größer die Extrusionsmaschinenkapazität ist, desto größer ist der Anstieg der Tiefe der Schweißkammer, die 15 ~ 25 mm beträgt. Wenn beispielsweise eine 20 -m -Extrusionsmaschine verwendet wird, beträgt die Tiefe der Schweißkammer des traditionellen Shunt -Würfel . Der Vorteil davon ist, dass das Metall vollständig geschweißt ist und die Spannung des schwebenden Rohrs stark reduziert ist. Die Struktur der Schweißkammer der oberen Form ist in Abbildung 4 dargestellt.

3.2 Design des Locheinsatzes

Das Design des Lochblocks umfasst hauptsächlich die Größe des Lochs, der Arbeitsgürtel, der äußere Durchmesser und die Dicke des Spiegelblocks usw.

(1) Bestimmung der Größe der Lochgröße. Die Größe des Lochs kann auf traditionelle Weise bestimmt werden, hauptsächlich in Anbetracht der Skalierung der Wärmeleitverarbeitung von Legierung.

(2) Auswahl des Arbeitsgürtels. Das Prinzip der Arbeitsgurtsauswahl besteht darin, zunächst sicherzustellen, dass die Versorgung des gesamten Metalls am Boden der Zahnwurzel ausreicht, so dass die Durchflussrate am Boden der Zahnwurzel schneller ist als andere Teile. Daher sollte der Arbeitsgürtel am Boden der Zahnwurzel mit einem Wert von 0,3 ~ 0,6 mm der kürzeste sein und der Arbeitsgurt an den angrenzenden Teilen um 0,3 mm erhöht werden. Das Prinzip besteht darin, alle 10 bis 15 mm um 0,4 ~ 0,5 in Richtung der Mitte zu steigen; Zweitens sollte der Arbeitsgürtel am größten festen Teil des Zentrums 7 mm nicht überschreiten. Andernfalls treten bei der Verarbeitung von Kupferelektroden und der EDM -Verarbeitung des Arbeitsgurts die Längedifferenz des Arbeitsgürtels zu groß. Dieser Fehler kann leicht dazu führen, dass die Zahnablenkung während des Extrusionsprozesses bricht. Der Arbeitsgürtel ist in Abbildung 5 dargestellt.

 

(3) Der äußere Durchmesser und die Dicke des Einsatzes. Bei traditionellen Shunt -Formen ist die Dicke des Sterbungslocheinsatzes die Dicke der unteren Form. Für die Sonnenblumenkühlerform, wenn die effektive Dicke des Würfellochs zu groß ist, kollidiert das Profil während der Extrusion und des Entladens leicht mit der Form, was zu ungleichmäßigen Zähnen, Kratzern oder sogar Zahngestauungen führt. Diese werden dazu führen, dass die Zähne brechen.

Wenn die Dicke des Würfellochs einerseits zu lang ist, ist die Verarbeitungszeit während des EDM -Prozess Zahnabweichung während der Extrusion verursachen. Wenn die Dicke der Würfelloch zu klein ist, kann die Stärke der Zähne natürlich nicht garantiert werden. Daher zeigt die Erfahrung diese beiden Faktoren, und zeigt, dass der Grad der unteren Form des Lochs Einsatz der unteren Form im Allgemeinen 40 bis 50 beträgt. und der äußere Durchmesser des Sterbungslocheinsatzes sollte 25 bis 30 mm von der größten Kante des Würfellochs bis zum äußeren Kreis des Einsatzes betragen.

Für das in Abbildung 1 gezeigte Profil beträgt der Außendurchmesser und die Dicke des Stiefenlochblocks 225 mm bzw. 50 mm. Der Einsatz der Würfelloch ist in Abbildung 6. D in der Abbildung die tatsächliche Größe und die Nenngröße 225 mm. Die Grenzeabweichung seiner äußeren Abmessungen wird nach dem inneren Loch der unteren Form übereinstimmt, um sicherzustellen, dass die einseitige Lücke im Bereich von 0,01 ~ 0,02 mm liegt. Der Stempellochblock ist in Abbildung 6 dargestellt. Die nominale Größe des inneren Lochs des auf der unteren Form platzierten Würfellochblocks beträgt 225 mm. Basierend auf der tatsächlichen gemessenen Größe wird der Lochblock nach dem Prinzip von 0,01 ~ 0,02 mm pro Seite abgestimmt. Der Außendurchmesser des Stempellochblocks kann als D erhalten werden .

4. Schlüsseltechnologien der Schimmelpilzherstellung

Die Bearbeitung des Sonnenblumenkühlerprofilsformulars unterscheidet sich nicht wesentlich von der gewöhnlichen Aluminiumprofilformen. Der offensichtliche Unterschied spiegelt sich hauptsächlich in der elektrischen Verarbeitung wider.

(1) In Bezug auf das Drahtschneiden ist es erforderlich, die Verformung der Kupferelektrode zu verhindern. Da die für EDM verwendete Kupferelektrode schwer ist, sind die Zähne zu klein, die Elektrode selbst weich, eine schlechte Steifigkeit aufweist und die durch Drahtgeschnittene erzeugte lokale Hochtemperatur führt dazu, dass die Elektrode während des Drahtschneidvorgangs leicht deformiert wird. Bei der Verwendung deformierter Kupferelektroden zur Verarbeitung von Arbeitsgurten und leeren Messern treten abgeschrägte Zähne auf, wodurch die Form während der Verarbeitung problemlos ausgelöscht werden kann. Daher ist es notwendig, die Verformung der Kupferelektroden während des Online -Herstellungsprozesses zu verhindern. Die wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen sind: Vor dem Drahtschneiden den Kupferblock mit einem Bett auf Niveau; Verwenden Sie eine Zifferblattanzeige, um die Vertikalität am Anfang anzupassen. Starten Sie beim Draht zuerst vom Zahnteil und schneiden Sie den Teil schließlich mit dicker Wand. Verwenden Sie ab und zu Schrottsilberdraht, um die geschnittenen Teile zu füllen. Verwenden Sie nach der Herstellung des Drahtes eine Kabelmaschine, um einen kurzen Abschnitt von etwa 4 mm entlang der Länge der geschnittenen Kupferelektrode abzuschneiden.

(2) Elektrische Entladungsbearbeitung unterscheidet sich offensichtlich von gewöhnlichen Formen. EDM ist sehr wichtig bei der Verarbeitung von Sonnenblumenkühlerprofilformen. Selbst wenn das Design perfekt ist, wird ein geringfügiger Defekt in EDM dazu führen, dass die gesamte Form verschrottet wird. Elektrische Entladungsbearbeitung ist nicht so abhängig von Geräten wie Drahtschnitt. Dies hängt weitgehend von den Betriebsfähigkeiten und -kenntnissen des Bedieners ab. Die maßgebliche Elektroausflussbearbeitung achtet hauptsächlich auf die folgenden fünf Punkte:

①elektrisches Entladungsbearbeitungsstrom. 7 ~ 10 Ein Strom kann für die erste EDM -Bearbeitung verwendet werden, um die Verarbeitungszeit zu verkürzen. 5 ~ 7 Ein Strom kann zur Bearbeitung von Bearbeitung verwendet werden. Der Zweck der Verwendung kleiner Strom besteht darin, eine gute Oberfläche zu erhalten.

② Gewährleisten Sie die Flachheit der Form des Schimmelpilzs und die Vertikalität der Kupferelektrode. Schlechte Flachheit der Form des Schimmelpilzs oder unzureichende Vertikalität der Kupferelektrode macht es schwierig zu gewährleisten, dass die Länge des Arbeitsgurts nach der EDM -Verarbeitung mit der entworfenen Arbeitsgurtenlänge übereinstimmt. Es ist einfach, dass der EDM -Prozess versagt oder sogar in den gezahnten Arbeitsgürtel eindringt. Daher muss vor der Verarbeitung ein Mühle verwendet werden, um beide Enden der Form zu verflachen, um die Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen, und ein Zifferblattanzeige -Indikator muss verwendet werden, um die Vertikalität der Kupferelektrode zu korrigieren.

③ Stellen Sie sicher, dass die Lücke zwischen den leeren Messern gleichmäßig ist. Überprüfen Sie bei der Erstbearbeitung, ob das leere Werkzeug alle 3 bis 4 mm Verarbeitung alle 0,2 mm ausgeglichen ist. Wenn der Offset groß ist, ist es schwierig, ihn mit nachfolgenden Anpassungen zu korrigieren.

④Remove den Rückstand, der während des EDM -Prozesses rechtzeitig erzeugt wird. Die Korrosion des Funkenausflusss erzeugt eine große Menge an Rückständen, die rechtzeitig aufgeräumt werden müssen. Andernfalls unterscheidet sich die Länge des Arbeitsgurts aufgrund der unterschiedlichen Höhen des Rückstands.

⑤ Die Form muss vor EDM entmagnetisiert werden.

5. Vergleich der Extrusionsergebnisse

Das in Abbildung 1 gezeigte Profil wurde unter Verwendung der in diesem Artikel vorgeschlagenen traditionellen Split -Form und dem neuen Entwurfsschema getestet. Der Vergleich der Ergebnisse ist in Tabelle 1 dargestellt.

Aus den Vergleichsergebnissen ist ersichtlich, dass die Schimmelpilzstruktur einen großen Einfluss auf die Form des Schimmelpilzes hat. Die mit dem neue Schema entwickelte Form hat offensichtliche Vorteile und verbessert die Form des Schimmelpilzes erheblich.

6. Schlussfolgerung

Die Extrusionsform des Sonnenblumenkühlerprofils ist eine Art von Schimmelpilz, die sehr schwer zu entwerfen und herzustellen ist, und das Design und die Herstellung sind relativ komplex. Um die Extrusions -Erfolgsrate und die Lebensdauer der Form der Form zu gewährleisten, müssen daher folgende Punkte erreicht werden:

(1) Die strukturelle Form der Form muss vernünftig ausgewählt werden. Die Struktur der Form muss förderlich sein, um die Extrusionskraft zu reduzieren, um die Belastung des Schimmelpilz -Cantilevers zu verringern, der durch die Wärmeableitungszähne gebildet wird, wodurch die Festigkeit der Form verbessert wird. Der Schlüssel besteht darin, die Anzahl und Anordnung der Shunt -Löcher und den Bereich der Shunt -Löcher und anderer Parameter vernünftig zu bestimmen: Erstens sollte die zwischen den Shunt -Löchern gebildete Breite der Shunt -Brücke nicht 16 mm überschreiten; Zweitens sollte die Split -Loch -Fläche so bestimmt werden, dass das Split -Verhältnis mehr als 30% des Extrusionsverhältnisses so weit wie möglich erreicht und gleichzeitig die Stärke der Form sicherstellt.

(2) Wählen Sie vernünftigerweise den Arbeitsgürtel aus und ergreifen Sie während der elektrischen Bearbeitung angemessene Maßnahmen, einschließlich der Verarbeitungstechnologie von Kupferelektroden und den elektrischen Standardparametern der elektrischen Bearbeitung. Der erste Schlüsselpunkt ist, dass die Kupferelektrode vor dem Schneiden von Drahtflächen Oberflächenmöden sein sollte und die Einfügungsmethode während des Drahtschneidens verwendet werden sollte, um dies zu gewährleisten. Die Elektroden sind nicht locker oder deformiert.

(3) Während des elektrischen Bearbeitungsvorgangs muss die Elektrode genau ausgerichtet sein, um eine Zahnabweichung zu vermeiden. Auf der Grundlage einer angemessenen Konstruktion und Herstellung kann der Einsatz von hochwertigem Heiß-Arbeit-Schimmelpilzstahl und des Vakuumwärmebehandlungsprozesses von drei oder mehr Gemüter das Potenzial der Form maximieren und bessere Ergebnisse erzielen. Von der Herstellung von Fertigung bis zur Extrusionsproduktion kann wir nur dann sicherstellen, dass die Form des Sonnenblumenkühlerprofils extrudiert ist.