Ponieważ stopy aluminium są lekkie, piękne, mają dobrą odporność na korozję i mają doskonałą przewodność cieplną i wydajność przetwarzania, są one szeroko stosowane jako komponenty rozpraszania ciepła w branży IT, elektronice i branżach motoryzacyjnych, szczególnie w obecnie rozwijającej się branży LED. Te elementy rozpraszania ciepła ze stopu aluminium mają dobre funkcje rozpraszania ciepła. W produkcji kluczem do wydajnej produkcji wytłaczania tych profili chłodnicy jest pleśń. Ponieważ te profile mają na ogół charakterystykę dużych i gęstej rozpraszania ciepła i długiego zawieszenia, tradycyjna płaska struktura matrycy, struktura podziału matrycy i struktura matrycy półkomplownej nie mogą dobrze spełniać wymagań wytrzymałości pleśni i formowania wytłaczania.
Obecnie przedsiębiorstwa bardziej polegają na jakości stali pleśni. Aby poprawić wytrzymałość pleśni, nie wahają się używać drogiej importowanej stali. Koszt formy jest bardzo wysoki, a faktyczny średni okres żywotności pleśni jest mniejszy niż 3T, co powoduje stosunkowo wysoką cenę chłodnicy, poważnie ograniczając promocję i popularyzację lamp LED. Dlatego wytłaczanie umiera dla profili chłodnicy w kształcie słonecznika, przyciągnęło wielką uwagę z personelu inżynieryjnego i technicznego w branży.
W tym artykule wprowadzono różne technologie wyciągnięcia profilu promieniowania słonecznika uzyskane przez lata żmudne badania i powtarzające się produkcja próbna poprzez przykłady faktycznej produkcji, w celu odniesienia rówieśników.
1. Analiza charakterystyk strukturalnych sekcji profilu aluminiowego
Rycina 1 pokazuje przekrój typowego profilu aluminiowego słonecznego chłodnicy. Pole przekroju profilu wynosi 7773,5 mm², z w sumie 40 zębów rozpraszania ciepła. Maksymalny rozmiar otworu wiszącego utworzony między zębami wynosi 4,46 mm. Po obliczeniach stosunek języka między zębami wynosi 15,7. Jednocześnie na środku profilu znajduje się duży obszar stały, o powierzchni 3846,5 mm².
Sądząc po charakterystyce kształtu profilu, przestrzeń między zębami można uznać za profile półkomplowne, a profil chłodnicy składa się z wielu półkomplownych profili. Dlatego przy projektowaniu struktury formy kluczem jest rozważenie sposobu zapewnienia siły formy. Chociaż w przypadku profili półkomplownych, przemysł opracował różne dojrzałe struktury formy, takie jak „zadaszona rozdzielacz”, „Cut Flitter Form”, „Mostka wisząca mostka” itp. Jednak struktury te nie mają zastosowania do produktów złożony z wielu półkompliłowych profili. Tradycyjny projekt rozważa tylko materiały, ale w formowaniu wytłaczania największym wpływem na siłę jest siła wytłaczania podczas procesu wytłaczania, a proces tworzenia metalu jest głównym czynnikiem generującym siłę wytłaczającą.
Ze względu na duży centralny obszar stałego profilu chłodnicy słonecznej bardzo łatwo jest spowodować zbyt szybki szybkość przepływu w tym obszarze podczas procesu wytłaczania, a dodatkowe naprężenie rozciągające zostanie wygenerowane na głowie zawiesiny międzyprawnej Rurka, co powoduje pękanie rurki zawiesiny międzyproduktowej. Dlatego w projektowaniu struktury formy powinniśmy skupić się na regulacji natężenia przepływu metalu i szybkości przepływu, aby osiągnąć cel zmniejszenia ciśnienia wytłaczania i poprawy stanu naprężenia zawieszonej rury między zębami, aby poprawić siłę. pleśń.
2. Wybór struktury pleśni i pojemności prasowej wytłaczania
2.1 Forma struktury pleśni
W przypadku profilu chłodnicy słonecznika pokazanego na rycinie 1, chociaż nie ma pustej części, musi przyjąć strukturę podzielonej formy, jak pokazano na ryc. 2. Różni się od tradycyjnej struktury formy bocznej, komora stacji lutowej metalowej jest umieszczona w górnej części W dolnej formie stosuje się strukturę wkładki. Celem jest zmniejszenie kosztów pleśni i skrócenie cyklu produkcji formy. Zarówno zestawy górnej formy, jak i dolne formy są uniwersalne i mogą być ponownie wykorzystywane. Co ważniejsze, bloki otworów matrycy mogą być przetwarzane niezależnie, co może lepiej zapewnić dokładność pasa roboczego otworu. Wewnętrzny otwór dolnej formy został zaprojektowany jako krok. Górna część i blok otworu pleśni przyjęcie dopasowania luzu, a wartość przerwy po obu stronach wynosi 0,06 ~ 0,1 m; Dolna część przyjmuje dopasowanie zakłóceń, a ilość zakłóceń po obu stronach wynosi 0,02 ~ 0,04 m, co pomaga zapewnić współosiowość i ułatwia montaż, dzięki czemu dopasowanie inkrustji bardziej kompaktowe, a jednocześnie może uniknąć deformacji pleśni spowodowanej instalacją termiczną dopasowanie zakłóceń.
2.2 Wybór pojemności wytłaczarki
Wybór pojemności wytłaczarki jest z jednej strony w celu ustalenia odpowiedniej wewnętrznej średnicy lufy wytłaczania i maksymalnego ciśnienia specyficznego wytłaczarki na sekcji lufy wytłaczania, aby spełnić ciśnienie podczas tworzenia metalu. Z drugiej strony ma ustalić odpowiedni współczynnik wytłaczania i wybrać odpowiednie specyfikacje wielkości formy na podstawie kosztów. W przypadku aluminiowego profilu chłodnicy słonecznika współczynnik wytłaczania nie może być zbyt duży. Głównym powodem jest to, że siła wytłaczania jest proporcjonalna do współczynnika wytłaczania. Im większy współczynnik wytłaczania, tym większa siła wytłaczania. Jest to niezwykle szkodliwe dla formy profilu aluminiowego promieniowania słonecznika.
Doświadczenie pokazuje, że współczynnik wytłaczania profili aluminiowych dla grzejników słonecznika jest mniejszy niż 25. Dla profilu pokazanego na rycinie 1 wybrano wytłaczarkę 20,0 mn z wewnętrzną średnicą lufy wytłaczania. Po obliczeniach maksymalne ciśnienie specyficzne wytłaczarki wynosi 589 MPa, co jest bardziej odpowiednią wartością. Jeśli ciśnienie specyficzne jest zbyt wysokie, nacisk na pleśń będzie duży, co jest szkodliwe dla żywotności formy; Jeśli określone ciśnienie jest zbyt niskie, nie może spełniać wymagań tworzenia wytłaczania. Doświadczenie pokazuje, że określone ciśnienie w zakresie 550 ~ 750 MPa może lepiej spełniać różne wymagania procesowe. Po obliczeniach współczynnik wytłaczania wynosi 4,37. Specyfikacja wielkości formy jest wybierana jako 350 mmx200 mm (średnica x średnica x).
3. Oznaczanie parametrów strukturalnych form
3.1 Parametry strukturalne górnej formy
(1) Liczba i rozmieszczenie otworów rozbieżnych. W przypadku formy bocznej profilu promieniowania słonecznika, im więcej otworów bocznikowych, tym lepiej. W przypadku profili o podobnych okrągłych kształtach zazwyczaj wybierane są od 3 do 4 tradycyjnych otworów bocznikowych. W rezultacie szerokość mostu bocznego jest większa. Zasadniczo, gdy jest większy niż 20 mm, liczba spoin jest mniejsza. Jednak przy wyborze pasa roboczego otworu matrycy pasek roboczy otworu matrycy na dole mostu bocznego musi być krótszy. Pod warunkiem, że nie ma precyzyjnej metody obliczeń dla wyboru pasa roboczego, naturalnie spowoduje to, że otwór matrycy pod mostem i innymi częściami nie osiągnie dokładnie tego samego natężenia przepływu podczas wytłaczania ze względu na różnicę w pasie roboczym, Ta różnica szybkości przepływu spowoduje dodatkowe naprężenie rozciągające na wspornik i spowoduje ugięcie zębów rozpraszania ciepła. Dlatego w przypadku wyciągania chłodnicy słonecznika z gęstą liczbą zębów bardzo ważne jest, aby szybkość przepływu każdego zęba jest spójna. Wraz ze wzrostem liczby otworów bocznikowych liczba mostów bocznikowych odpowiednio wzrośnie, a szybkość przepływu i rozkład przepływu metalu staną się bardziej równe. Wynika to z faktu, że wraz ze wzrostem liczby mostów bocznikowych szerokość mostów bocznych można odpowiednio zmniejszyć.
Dane praktyczne pokazują, że liczba otworów bocznikowych wynosi na ogół 6 lub 8, a nawet więcej. Oczywiście w przypadku niektórych dużych profili rozpraszania ciepła słonecznika górna forma może również układać otwory boczne zgodnie z zasadą szerokości mostu bocznego ≤ 14 mm. Różnica polega na tym, że przedniej płytce rozdzielacza należy dodać do wstępnego dystrybucji i dostosowywania metalowego przepływu. Liczba i układ otworów rozbieżnych na przedniej płytce rozbieżnej można przeprowadzić w tradycyjny sposób.
Ponadto, podczas układania otworów bocznikowych, należy rozważyć użycie górnej formy, aby odpowiednio chronić głowę wspornika zęba rozpraszania ciepła, aby zapobiec bezpośredniemu uderzeniu meta rurki wspornikowej. Zablokowana część głowicy wspornikowej między zębami może wynosić 1/5 ~ 1/4 długości rurki wspornikowej. Układ otworów bocznikowych pokazano na rycinie 3
(2) Relacja obszarowa otworu bocznikowego. Ponieważ grubość ściany korzenia gorącego zęba jest niewielka, a wysokość jest daleko od środka, a obszar fizyczny bardzo różni się od środka, jest najtrudniejszą częścią do wytworzenia metalu. Dlatego kluczowym punktem w projektowaniu formy profilu słonecznika jest sprawienie, aby szybkość przepływu centralnej części stałej była tak powolna, jak to możliwe, aby zapewnić, że metal najpierw wypełnia korzeń zęba. Aby osiągnąć taki efekt, z jednej strony, jest to wybór pasa roboczego, a co ważniejsze, określenie obszaru otworu Divertera, głównie obszaru środkowej części odpowiadającej otworu dywertera. Testy i wartości empiryczne pokazują, że najlepszy efekt osiąga się, gdy obszar centralnego otworu Divertera S1 i obszar zewnętrznego otworu pojedynczego divertera S2 spełnia następującą zależność: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2 S2
Ponadto efektywny kanał przepływu metalu środkowego otworu rozdzielacza powinien być o 20 ~ 25 mm dłuższy niż efektywny kanał przepływu metalu zewnętrznego otworu rozdzielacza. Ta długość uwzględnia również margines i możliwość naprawy formy.
(3) Głębokość komory spawalniczej. Krok wytłaczania profilu chłodnicy słonecznika różni się od tradycyjnej matrycy bocznicy. Cała jego komora spawalnicza musi znajdować się w górnej matrycy. Ma to na celu zapewnienie dokładności przetwarzania bloku otworu dolnej matrycy, zwłaszcza dokładności pasa roboczego. W porównaniu z tradycyjną formą boczkową należy zwiększyć głębokość komory spawalniczej formy bocznego profilu chłodnicy słonecznika. Im większa pojemność maszyny wytłaczającej, tym większy wzrost głębokości komory spawalniczej, która wynosi 15 ~ 25 mm. Na przykład, jeśli zastosowana jest maszyna do wytłaczania 20 mn, głębokość komory spawalniczej tradycyjnej matrycy bocznej wynosi 20 ~ 22 mm, podczas gdy głębokość komory spawalniczej matrycy z profilu chłodnicy słonecznika powinna wynosić 35 ~ 40 mm . Zaletą tego jest to, że metal jest w pełni przyspawany, a naprężenie na zawieszonej rurze jest znacznie zmniejszone. Struktura górnej komory spawalniczej pokazano na rycinie 4.
3.2 Projektowanie wkładki otworów matrycy
Konstrukcja bloku otworu matrycy obejmuje głównie rozmiar otworu, pasek roboczy, zewnętrzna średnica i grubość lustra itp.
(1) Określenie wielkości otworu matrycy. Rozmiar otworu matrycy można określić w tradycyjny sposób, biorąc pod uwagę głównie skalowanie stopowego przetwarzania termicznego.
(2) Wybór paska roboczego. Zasada wyboru pasów roboczych jest najpierw zapewnienie, że dostawa całego metalu na dole korzenia zęba jest wystarczająca, aby szybkość przepływu na dnie korzenia zęba była szybsza niż inne części. Dlatego pas roboczy na dole korzenia zęba powinien być najkrótszy, o wartości 0,3 ~ 0,6 mm, a pas roboczy w sąsiednich częściach powinien zostać zwiększony o 0,3 mm. Zasada jest zwiększenie o 0,4 ~ 0,5 co 10 ~ 15 mm w kierunku środka; Po drugie, pas roboczy w największej solidnej części centrum nie powinien przekraczać 7 mm. W przeciwnym razie, jeśli różnica długości pasa roboczego jest zbyt duża, wystąpi duże błędy w przetwarzaniu elektrod miedzianych i przetwarzaniu pasa roboczego EDM. Ten błąd może łatwo spowodować pęknięcie ugięcia zęba podczas procesu wytłaczania. Pasek roboczy pokazano na rysunku 5.
(3) Średnica zewnętrzna i grubość wkładki. W przypadku tradycyjnych pleśni bocznikowej grubością wkładki otworu jest grubością dolnej formy. Jednak w przypadku formy chłodnicy słonecznika, jeśli efektywna grubość otworu matrycy jest zbyt duża, profil łatwo zderzy się z formą podczas wytłaczania i rozładowywania, co powoduje nierówne zęby, zarysowania, a nawet zatrzaskujące zęby. Spowodują one pęknięcie zębów.
Ponadto, jeśli grubość otworu matrycy jest zbyt długa, z jednej strony czas przetwarzania jest długi podczas procesu EDM, a z drugiej strony łatwo jest spowodować odchylenie korozji elektrycznej, a także łatwe jest również łatwe powodować odchylenie zęba podczas wytłaczania. Oczywiście, jeśli grubość otworu matrycy jest zbyt mała, nie można zagwarantować siły zębów. Dlatego, biorąc pod uwagę te dwa czynniki, doświadczenie pokazuje, że stopień wkładki do dolnej pleśni wynosi na ogół 40 do 50; a zewnętrzna średnica wkładki otworu matrycy powinna wynosić od 25 do 30 mm od największej krawędzi otworu matrycy do zewnętrznego okręgu wkładki.
Dla profilu pokazanego na rycinie 1 zewnętrzna średnica i grubość bloku otworu matrycy wynosi odpowiednio 225 mm i 50 mm. Wkładka otworu matrycy pokazano na ryc. 6. D na rysunku jest rzeczywisty rozmiar, a rozmiar nominalny wynosi 225 mm. Odchylenie graniczne jego zewnętrznych wymiarów jest dopasowane zgodnie z wewnętrznym otworem dolnej formy, aby upewnić się, że jednostronna szczelina mieści się w zakresie 0,01 ~ 0,02 mm. Blok otworu matrycy pokazano na ryc. 6. Nominalny rozmiar wewnętrznego otworu bloku otworu matrycy umieszczonego na dolnej formie wynosi 225 mm. Na podstawie faktycznego zmierzonego rozmiaru blok otworu matrycy jest dopasowany zgodnie z zasadą 0,01 ~ 0,02 mm na stronę. Zewnętrzną średnicę bloku otworu matrycy można uzyskać jako D, ale dla wygody instalacji zewnętrzna średnica bloku lustra otworu matrycy można odpowiednio zmniejszyć w zakresie 0,1 m na końcu zasilającej, jak pokazano na rysunku .
4. Kluczowe technologie produkcji pleśni
Obróbka formy profilu chłodnicy słonecznika nie różni się zbytnio od zwykłych pleśni profilu aluminiowego. Oczywistą różnicę znajduje się głównie w przetwarzaniu elektrycznym.
(1) Pod względem cięcia drutu konieczne jest zapobieganie deformacji elektrody miedzianej. Ponieważ elektroda miedziana stosowana do EDM jest ciężka, zęby są zbyt małe, sama elektroda jest miękka, ma słabą sztywność, a lokalna wysoka temperatura generowana przez cięcie drutu powoduje łatwe zdeformowanie elektrody podczas procesu cięcia drutu. Podczas używania zdeformowanych elektrod miedzianych do przetwarzania pasów roboczych i pustych noży pojawią się zęby wypaczone, które mogą łatwo spowodować złomowanie formy podczas przetwarzania. Dlatego konieczne jest zapobieganie deformacji elektrod miedzi podczas procesu produkcyjnego online. Główne środki zapobiegawcze to: Przed cięciem drutu wyrównaj blok miedzi za pomocą łóżka; Użyj wskaźnika wybierania, aby na początku dostosować pionowość; Podczas cięcia drutu zacznij od części zęba, a na koniec pokrój część grubą ścianą; Od czasu do czasu użyj srebrnego drutu złomu, aby napełnić cięte części; Po wykonaniu drutu użyj maszyny do odcięcia krótkiego odcinka około 4 mm wzdłuż długości wyciętej miedzianej elektrody.
(2) Obróbka z rozładowaniem elektrycznym jest oczywiście różna od zwykłych pleśni. EDM jest bardzo ważny w przetwarzaniu pleśni profilu chłodnicy słonecznika. Nawet jeśli projekt jest idealny, niewielka wada EDM spowoduje złomowanie całej formy. Obróbka elektryczna nie jest tak zależna od sprzętu jak cięcie drutu. Zależy to głównie od umiejętności operacyjnych i biegłości operatora. Obróbka z rozładowaniem elektrycznym zwraca uwagę głównie na następujące pięć punktów:
Electrical Rumping Curt Cailing. 7 ~ 10 Prąd można wykorzystać do początkowej obróbki EDM w celu skrócenia czasu przetwarzania; 5 ~ 7 Prąd można użyć do wykończenia obróbki. Celem zastosowania małego prądu jest uzyskanie dobrej powierzchni;
② Upewnij się, że płaskość twarzy końcowej formy i pionowość miedzianej elektrody. Słaba płaskość twarzy końca formy lub niewystarczająca pionowość elektrody miedzianej utrudnia zapewnienie, że długość pasa roboczego po przetwarzaniu EDM jest zgodna z zaprojektowaną długością pasa roboczego. Proces EDM łatwo jest upaść lub nawet przeniknąć do zębatego pasa roboczego. Dlatego przed przetworzeniem należy użyć młynka do spłaszczenia obu końców formy, aby spełnić wymagania dokładności, a do skorygowania pionowej elektrody miedzianej musi być użyty wskaźnik wybierania;
③ Upewnij się, że szczelina między pustymi nożami jest równa. Podczas początkowej obróbki sprawdź, czy puste narzędzie jest przesunięte co 0,2 mm na 3 do 4 mm przetwarzania. Jeśli przesunięcie jest duże, trudno będzie je poprawić z kolejnymi korektami;
④ Usuń resztę generowaną podczas procesu EDM w odpowiednim czasie. Korozja wyładowań iskry wytworzy dużą ilość pozostałości, którą należy wyczyścić w czasie, w przeciwnym razie długość pasa roboczego będzie różna ze względu na różne wysokości pozostałości;
⑤ Forma musi zostać zdemagnetyzowana przed EDM.
5. Porównanie wyników wytłaczania
Profil pokazany na rycinie 1 został przetestowany przy użyciu tradycyjnej podzielonej formy i nowego schematu projektowania zaproponowanego w tym artykule. Porównanie wyników pokazano w tabeli 1.
Z wyników porównania można zobaczyć, że struktura pleśni ma duży wpływ na życie pleśni. Forma zaprojektowana przy użyciu nowego schematu ma oczywiste zalety i znacznie poprawia żywotność pleśni.
6. Wniosek
Forma wytłaczania profilu chłodnicy słonecznika jest rodzajem formy, która jest bardzo trudna do zaprojektowania i produkcji, a jej projekt i produkcja są stosunkowo złożone. Dlatego, aby zapewnić wskaźnik powodzenia i żywotność formy, należy osiągnąć następujące punkty:
(1) Forma strukturalna pleśni musi być wybierana rozsądnie. Struktura formy musi sprzyjać zmniejszeniu siły wytłaczania w celu zmniejszenia naprężenia wspornika pleśni utworzonego przez zęby rozpraszania ciepła, poprawiając w ten sposób siłę formy. Kluczem jest rozsądne określenie liczby i układu otworów bocznikowych oraz obszaru otworów bocznikowych i innych parametrów: po pierwsze, szerokość mostu bocznego utworzonego między otworami bocznika nie powinna przekraczać 16 mm; Po drugie, powierzchnię podziału otworu należy określić, aby współczynnik podziału osiągnął w jak największym stopniu ponad 30% współczynnika wytłaczania przy jednoczesnym zapewnieniu wytrzymałości formy.
(2) rozsądnie wybierz Pasek roboczy i przyjmij rozsądne pomiary podczas obróbki elektrycznej, w tym technologię przetwarzania miedzianych elektrod i standardowe parametry standardowe obróbki elektrycznej. Pierwszym kluczowym punktem jest to, że elektroda miedziana powinna być powierzchniowa przed cięciem drutu, a metodę wstawiania należy zastosować podczas cięcia drutu, aby ją zapewnić. Elektrody nie są luźne ani zdeformowane.
(3) Podczas procesu obróbki elektrycznej elektroda musi być dokładnie wyrównana, aby uniknąć odchylenia zęba. Oczywiście, na podstawie rozsądnego projektu i produkcji, zastosowanie wysokiej jakości stali do formy na gorąco i próżniowego procesu oczyszczania ciepła trzech lub więcej temperatur może zmaksymalizować potencjał pleśni i osiągnąć lepsze wyniki. Od projektowania, produkcji do wytwarzania, tylko wtedy, gdy każdy link jest dokładny, możemy upewnić się, że forma profilu słonecznika jest wytłaczana.
Czas po: 01-2024 sierpnia
