近年來建 材市場迅 猛的發(fā)展 帶 動(dòng) 了 鋁 加 工 行 業(yè) 的飛速發(fā)展。鋁加工行業(yè)尤其是鋁型材以其獨(dú)特的斷面被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè),鋁型材的加工過程中擠壓模具就顯得尤為重要。目前各生產(chǎn)廠家意識(shí)到擠壓模具的重要 性,在模具 的加工方 法、材料 的選用等 方面進(jìn)行深入的探索和研究,以達(dá)到模具加工周期短、壽命長,同時(shí)要求模具擠壓的制品具有良好的精度和光潔外觀。

鋁合金型材一般在長度方向的斷面是相同的,而且長度大多在6m以上,壁厚變化均勻,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1所示。該鋁型材加工好后為中空結(jié)構(gòu),由其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)決定模具采用組合結(jié)構(gòu),這就要求模具的各個(gè)部分安裝精度要高。近年來建 材市場迅 猛的發(fā)展 帶 動(dòng) 了 鋁 加 工 行 業(yè)的飛速發(fā)展。

2 模具設(shè)計(jì)方案

經(jīng)過工藝分析,模具主要表面是模腔和模芯,兩者空間位置較為復(fù)雜,保證空間位置的難度也比較困難,所以要合理選擇加工方法并正確地安排工藝流程。

該組合擠壓模的形狀比較的復(fù)雜,安裝精度要求較 高,模 具 最 大 外 徑!160mm,!150mm為 上 、中 模 配合 面,模 孔 、模 芯 工 作 表 面 粗 糙 度 值 為Ra0.16μm,型孔壁厚均為1mm,非工作表面的粗糙度值為Ra5μm,材料采用模具鋼4Cr5MnSiV1。但4Cr5MnSiV1合金比普通鋼難 加工,淬火 后硬度較 高,一般 硬度能夠 達(dá)到48～52HRC?？紤]到熱處理時(shí)的變形會(huì)影響定位基準(zhǔn)的精度,從而導(dǎo)致 最終的精 度難以 保證,故在 后續(xù)的加工過程中必須留出一定的切削余量。擠壓模結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3制造工藝

(1)車加工。粗車可以按任意基準(zhǔn)定位,因加工中留有充分的精車余量(模厚留1.8~2mm,外圓留2~3mm)。精車以保證!160mm外圓與止口!150mm的同心度,保證上、中模配合間隙不至于影響模腔尺寸,在合 模時(shí)采 用上、中模 配車達(dá)到 滑動(dòng)配合 的 工 藝 方法。

因模具材料硬度高,粗車時(shí)用硬質(zhì)合金YT15刀具,切削速度應(yīng) 控制在100mm/min以下,切削 深度保持在3~4mm。注意斷屑槽和車削速度配合好才能達(dá)到斷屑的作用。淬火后再精車,但精車時(shí)由于熱處理后硬度較高,會(huì) 使刀具和 模具發(fā)熱,故采用新 型的熱 壓復(fù)合陶 瓷刀具,同 時(shí)切削 深度也不 能過 深,一 般 在0.5~1mm。

(2)銑加工。

一般萬能 銑床可以 用來加工 組 合 模 具 上 模 的 模芯、分流孔兩部分,在加工分流孔時(shí),組合上模厚度一般在55~65mm,故采用刃部長度不小于70mm的加長銑刀加工。由于上模形狀復(fù)雜,采用銑加工。上模結(jié)構(gòu)采用萬能 工具銑刀 加工組合 上 模 分 流 橋 倒 角 和模芯根部時(shí),用自行設(shè)計(jì)加工的非標(biāo)銑刀進(jìn)行一次成型加工,使模芯根 部與分 流孔平面 的相貫 線 圓 滑 連接,提高該 表面的光 潔度,基本 消除模 具加工表 面的應(yīng)力集中點(diǎn),有效地增強(qiáng)了上模的變形抗力。

(3)電火花加工。

通常用電 火花機(jī)床 加工模具 的 出 口 帶 和 模 芯 的兩部分,用紫銅電極加工模芯,石墨電極加工出口帶。保證中模和上模之間進(jìn)行型材擠壓時(shí)過渡良好。中模當(dāng)選用大電流。寬脈沖規(guī)準(zhǔn)粗加工出口帶時(shí),要保持加工液循環(huán)良好,以防短路后燒毀電極。當(dāng)精加工模具工作帶、模芯時(shí)選用小電流、窄脈沖規(guī)準(zhǔn),能顯著提高模具加工精度和表面質(zhì)量。采用石墨 電極加工 出口帶的 優(yōu) 點(diǎn) 是 紫 銅 電 極 無法取代的,主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:熱膨脹系數(shù)低,大約是銅的1/6,使用尺 寸穩(wěn)定;對(duì) 模具的 蝕除率高;石墨 電 極的損耗率低加工精度高。同時(shí)在選取石墨電極還要注意其不能有疏松和夾雜等缺陷。

(4)線切割加工。

線切割加工主要用于加工型孔和紫銅電極,為了避免高頻電流對(duì)加工精度的影響,將高頻電源的電壓控制在90V,電 流1.6A。 對(duì) 于 鋁 型 材 出 口 的 關(guān) 鍵 部件———下模除了出來進(jìn)行必要的車銑加工外,通過線切割加工保證擠壓后的鋁型材表面平整。下模熱處理后進(jìn)行線切割。