アルミニウム合金は軽量で美しく、耐食性が良好であり、優れた熱伝導率と加工性能を持っているため、IT産業、エレクトロニクス、自動車産業、特に現在新興のLED業界の熱散逸成分として広く使用されています。これらのアルミニウム合金熱散逸成分は、良好な熱散逸機能を持っています。生産では、これらのラジエータープロファイルの効率的な押出生産の鍵は金型です。これらのプロファイルには一般に、大規模で密な熱散逸歯と長い懸濁液チューブの特性があるため、従来のフラットダイ構造、スプリットダイ構造、半ホロープロファイルダイ構造は、カビの強度と押出成形の要件を十分に満たすことができません。
現在、企業はカビ鋼の品質にもっと依存しています。金型の強度を改善するために、彼らは高価な輸入鋼を使用することをheしません。金型のコストは非常に高く、金型の実際の平均寿命は3T未満であるため、ラジエーターの市場価格は比較的高く、LEDランプのプロモーションと普及が深刻に制限されます。したがって、ヒマワリ型のラジエータープロファイルの押出ダイは、業界のエンジニアリングと技術者から大きな注目を集めています。
この記事では、ピアによる参照のために、実際の生産の例を通じて、長年の骨の折れる研究と繰り返しの試験生産を通じて得られたヒマワリのラジエータープロファイル押出DIEのさまざまな技術を紹介します。
1。アルミニウムプロファイルセクションの構造特性の分析
図1は、典型的なヒマワリのラジエーターアルミニウムプロファイルの断面を示しています。プロファイルの断面積は7773.5mm²で、合計40の熱散逸歯があります。歯の間に形成される最大吊り下げ開口サイズは4.46 mmです。計算後、歯間の舌比は15.7です。同時に、3846.5mm²の面積を持つプロファイルの中央に大きな固体領域があります。
プロファイルの形状特性から判断すると、歯間の空間は半ホロープロファイルと見なすことができ、ラジエータープロファイルは複数の半ホロープロファイルで構成されています。したがって、金型構造を設計するとき、鍵は金型の強度を確保する方法を検討することです。セミホロープロファイルの場合、業界は「覆われたスプリッター型」、「カットスプリッター型」、「サスペンションブリッジスプリッター型」などのさまざまな成熟した金型構造を開発しています。ただし、これらの構造は製品に適用できません。複数の半ホロープロファイルで構成されています。従来の設計は材料のみを考慮しますが、押出成形では、強度への最大の影響は押出プロセス中の押出力であり、金属形成プロセスが押出力を生成する主な要因です。
太陽ラジエータープロファイルの大きな中央固体領域があるため、押出プロセス中にこの領域の全体的な流量が速すぎるようにするのは非常に簡単です。チューブは、脳内懸濁液チューブの骨折をもたらします。したがって、金型構造の設計では、金属流量と流量の調整に焦点を合わせて、押し出し圧力を低減し、歯間の懸濁パイプの応力状態を改善する目的を達成する必要があります。型。
2。金型構造と押出プレス容量の選択
2.1金型構造フォーム
図1に示すヒマワリのラジエータープロファイルの場合、中空の部分はありませんが、図2に示すように分割型構造を採用する必要があります。カビ、および挿入構造が下部の金型で使用されます。目的は、金型コストを削減し、カビの製造サイクルを短縮することです。上部カビと下部の金型セットの両方は普遍的であり、再利用できます。さらに重要なことは、ダイホールブロックを個別に処理できることです。これにより、ダイホールワークベルトの精度をより適切に確保できます。下部型の内側の穴は、ステップとして設計されています。上部と金型穴ブロックはクリアランスの適合を採用し、両側のギャップ値は0.06〜0.1mです。下部は干渉の適合を採用し、両側の干渉量は0.02〜0.04mであるため、同軸性を確保し、アセンブリを促進し、インレイのフィットをよりコンパクトにし、同時に、熱の設置によって引き起こされるカビの変形を回避できます。干渉フィット。
2.2押出機容量の選択
押出機容量の選択は、一方では、押出バレルの適切な内径と押出バレルセクションの押出機の最大比圧を決定し、金属形成中の圧力を満たすことです。一方、適切な押出比を決定し、コストに基づいて適切な金型サイズの仕様を選択することです。ヒマワリのラジエーターアルミニウムプロファイルの場合、押出比が大きすぎることはありません。主な理由は、押出力が押出比に比例することです。押出比が大きいほど、押出力が大きくなります。これは、ヒマワリのラジエーターアルミニウムプロファイル金型に非常に有害です。
経験によると、ヒマワリのラジエーターのアルミニウムプロファイルの押出比は25未満であることが示されています。図1に示すプロファイルでは、20.0 mnの押出器の内径が208 mmの20.0 mnの押出機が選択されました。計算後、押出機の最大比圧は589MPaであり、これはより適切な値です。特定の圧力が高すぎる場合、カビの圧力は大きくなり、これはカビの寿命に有害です。特定の圧力が低すぎる場合、押出形成の要件を満たすことができません。エクスペリエンスは、550〜750 MPaの範囲の特定の圧力がさまざまなプロセス要件をよりよく満たすことができることを示しています。計算後、押出係数は4.37です。金型サイズの仕様は、350 mmx200 mm（外径x度）として選択されます。
3。カビ構造パラメーターの決定
3.1上部カビの構造パラメーター
（1）ダイバーターホールの数と配置。ヒマワリのラジエータープロファイルシャント型の場合、シャント穴の数が多いほど良いです。同様の円形の形状のプロファイルの場合、3〜4個の従来のシャント穴が一般的に選択されます。その結果、シャントブリッジの幅が大きくなります。一般に、20mmを超える場合、溶接の数は少なくなります。ただし、ダイホールの作業ベルトを選択する場合、シャントブリッジの底にあるダイホールの作業ベルトが短くなければなりません。作業ベルトを選択するための正確な計算方法がないという条件では、作業ベルトの違いにより、押出中に橋の下のダイホールや他の部分が正確に同じ流量を達成しないようにします。流量のこの違いは、片持ち片に追加の引張応力を引き起こし、熱散逸歯のたわみを引き起こします。したがって、ヒマワリのラジエーターの押出が密集した歯で枯れている場合、各歯の流量が一貫していることを確認することが非常に重要です。シャントホールの数が増えると、シャントブリッジの数がそれに応じて増加し、金属の流量と流れの分布がより均等になります。これは、シャントブリッジの数が増えると、シャントブリッジの幅がそれに応じて減少できるためです。
実際のデータは、シャント穴の数が一般的に6または8以上であることを示しています。もちろん、いくつかの大きなヒマワリの熱散逸プロファイルでは、上部の金型は、シャントブリッジの幅が14mm以下の原理に応じてシャント穴を配置することもできます。違いは、金属の流れを事前に配布して調整するために、フロントスプリッタープレートを追加する必要があることです。フロントダイバータープレートのダイバーターホールの数と配置は、従来の方法で実行できます。
さらに、シャント穴を配置するときは、上部型を使用して、熱散逸歯のカンチレバーの頭を適切に保護し、金属がカンチレバーチューブの頭に直接衝突し、ストレス状態を改善するのを防ぐことを考慮する必要がありますカンチレバーチューブの。歯の間の片持ちの頭のブロックされた部分は、カンチレバーチューブの長さの1/5〜1/4になります。シャント穴のレイアウトを図3に示します
（2）シャントホールの面積関係。温かい歯の根の壁の厚さは小さく、高さは中心からはほど遠いため、物理的な領域は中心とは大きく異なるため、金属を形成するのが最も難しい部分です。したがって、ヒマワリのラジエータープロファイル金型の設計の重要なポイントは、中央の固体部分の流量を可能な限り遅くして、金属が最初に歯の根を満たすようにすることです。このような効果を達成するために、一方では、作業ベルトの選択であり、さらに重要なことには、主にダイバーターホールの領域であるダイバーターホールの領域の決定です。テストと経験的値は、中央ダイバーターホールS1の面積と外部シングルダイバーターホールS2の面積が次の関係を満たしているときに最良の効果が達成されることを示しています：S1 =（0.52〜0.72）S2
さらに、中央のスプリッター穴の有効金属フローチャネルは、外側のスプリッター穴の有効金属フローチャネルよりも20〜25mm長くする必要があります。この長さは、カビの修復のマージンと可能性も考慮しています。
（3）溶接チャンバーの深さ。ヒマワリのラジエータープロファイル押出ダイは、従来のシャントダイとは異なります。その溶接チャンバー全体は、上部ダイに配置する必要があります。これは、下部ダイのホールブロック処理の精度、特に作業ベルトの精度を確保するためです。従来のシャント型と比較して、ヒマワリのラジエータープロファイルシャント型の溶接チャンバーの深さを増やす必要があります。押出機容量が大きいほど、溶接チャンバーの深さの増加は15〜25mmです。たとえば、20 mnの押出機を使用している場合、従来のシャントダイの溶接チャンバーの深さは20〜22mmですが、ヒマワリのラジエータープロファイルのシャントダイの溶接チャンバーの深さは35〜40 mmでなければなりません。 。これの利点は、金属が完全に溶接され、吊り下げパイプのストレスが大幅に減少することです。上部金型溶接チャンバーの構造を図4に示します。
3.2ダイホールインサートの設計
ダイホールブロックの設計には、主にダイホールサイズ、作業ベルト、外径、鏡ブロックの厚さなどが含まれます。
（1）ダイホールサイズの決定。ダイホールのサイズは、主に合金熱処理のスケーリングを考慮して、従来の方法で決定できます。
（2）作業ベルトの選択。作業ベルトの選択の原理は、まず歯の根の底にあるすべての金属の供給が十分であることを保証することであり、歯の根の底部の流量が他の部分よりも速くなるようにすることです。したがって、歯の根の底にある作業ベルトは最短で、値は0.3〜0.6mmでなければならず、隣接する部品の作業ベルトは0.3mm増加する必要があります。原則は、中央に向かって10〜15mmごとに0.4〜0.5増加することです。第二に、中央の最大の固体部分にある作業ベルトは7mmを超えてはなりません。それ以外の場合、作業ベルトの長さの差が大きすぎる場合、銅電極の処理と作業ベルトのEDM処理で大きなエラーが発生します。このエラーは、押し出しプロセス中に歯のたわみが壊れる可能性があります。作業ベルトを図5に示します。
（3）インサートの外径と厚さ。従来のシャント型の場合、ダイホールインサートの厚さは、低いカビの厚さです。ただし、ヒマワリのラジエーターカビの場合、ダイホールの有効な厚さが大きすぎる場合、押し出しや排出中にプロファイルが型に簡単に衝突し、歯、傷、さらには歯の詰まりさえもなります。これらは歯を壊させます。
さらに、ダイホールの厚さが長すぎる場合、一方ではEDMプロセス中に処理時間が長く、一方では電気腐食偏差を引き起こすのは簡単で、簡単になります。押出中に歯の逸脱を引き起こします。もちろん、ダイの穴の厚さが小さすぎる場合、歯の強度を保証することはできません。したがって、これらの2つの要因を考慮に入れて、経験により、下部金型のダイホールインサートの程度は一般に40〜50であることが示されています。ダイホールインサートの外径は、ダイホールの最大の端からインサートの外側円まで25〜30 mmでなければなりません。
図1に示すプロファイルでは、ダイホールブロックの外径と厚さはそれぞれ225mmと50mmです。ダイホールインサートを図6に示します。図のDは実際のサイズで、公称サイズは225mmです。その外側寸法の限界偏差は、下部型の内側の穴に従って一致して、一方的なギャップが0.01〜0.02mmの範囲内にあることを確認します。ダイホールブロックを図6に示します。下部金型に配置されたダイホールブロックの内側の穴の公称サイズは225mmです。実際の測定サイズに基づいて、ダイホールブロックは、片側あたり0.01〜0.02mmの原理に従って一致します。ダイホールブロックの外径はDとして取得できますが、設置の利便性のために、図に示すように、フィード端の0.1mの範囲内でダイホールミラーブロックの外径を適切に減らすことができます。 。
4。カビ製造の重要な技術
ヒマワリのラジエータープロファイル金型の機械加工は、通常のアルミニウムプロファイルの金型の機械加工とは大きく変わりません。明らかな違いは、主に電気処理に反映されています。
（1）ワイヤー切断の観点から、銅電極の変形を防ぐ必要があります。 EDMに使用される銅電極は重いため、歯は小さすぎ、電極自体が柔らかく、剛性が低く、ワイヤ切断によって生成される局所高温は、電極をワイヤ切断プロセス中に簡単に変形させます。変形した銅電極を使用して作業ベルトと空のナイフを処理すると、歪んだ歯が発生し、処理中に型を廃棄する可能性があります。したがって、オンライン製造プロセス中に銅電極の変形を防ぐ必要があります。主な予防措置は次のとおりです。ワイヤー切断の前に、ベッドで銅ブロックを水平にします。ダイヤルインジケーターを使用して、最初に垂直性を調整します。ワイヤー切断時に歯の部分から最初に開始し、最後に厚い壁で部品を切ります。たまに、スクラップシルバーワイヤーを使用してカットパーツを埋めます。ワイヤーが作られたら、ワイヤーマシンを使用して、切断された銅電極の長さに沿って約4 mmの短いセクションを切り取ります。
（2）電気放電の加工は、通常の金型とは明らかに異なります。 EDMは、ヒマワリのラジエータープロファイルカビの処理において非常に重要です。デザインが完璧であっても、EDMのわずかな欠陥により、金型全体が廃棄されます。放電の機械加工は、ワイヤー切断ほど機器に依存していません。これは、オペレーターの操作スキルと習熟度に大きく依存しています。放電加工は、主に次の5つのポイントに注意を払います。
電気排出機械加工電流。 7〜10最初のEDM加工に電流を使用して、処理時間を短縮できます。 5〜7電流を使用して、機械加工の仕上げに使用できます。小さな電流を使用する目的は、良好な表面を得ることです。
cosh型の端の面の平坦性と銅電極の垂直性を確保します。カビの端面の平坦性が不十分または銅電極の垂直が不十分であるため、EDM処理後の作業ベルトの長さが設計された作業ベルトの長さと一致するようにすることが困難です。 EDMプロセスが故障したり、歯付き作業ベルトに浸透したりするのは簡単です。したがって、処理する前に、グラインダーを使用して金型の両端を平らにして精度要件を満たす必要があり、銅電極の垂直性を修正するためにダイヤルインジケーターを使用する必要があります。
omply空のナイフ間のギャップが均等であることを確認してください。最初の機械加工中に、3〜4 mmの処理ごとに0.2 mmごとに空のツールがオフセットされているかどうかを確認します。オフセットが大きい場合、その後の調整で修正することは困難です。
EDMプロセス中に生成された残基をタイムリーに除去します。スパーク排出腐食は大量の残基を生成します。これは時間内に洗浄する必要があります。そうしないと、残留物の高さが異なるため、作業ベルトの長さは異なります。
cride型はEDMの前に消化する必要があります。
5。押出結果の比較
図1に示すプロファイルは、従来のスプリット金型とこの記事で提案されている新しい設計スキームを使用してテストされました。結果の比較を表1に示します。
比較結果から、カビ構造がカビの寿命に大きな影響を与えていることがわかります。新しいスキームを使用して設計された金型には明らかな利点があり、カビの寿命が大幅に向上します。
6。結論
ヒマワリのラジエータープロファイル押出金型は、設計と製造が非常に困難な金型の一種であり、その設計と製造は比較的複雑です。したがって、金型の押出成功率とサービス寿命を確保するには、次のポイントを達成する必要があります。
（1）金型の構造形式は合理的に選択する必要があります。カビの構造は、熱散逸歯によって形成されたカビのストレスを軽減し、それによってカビの強度を改善するために、押出力を減らすことを助長する必要があります。重要なのは、シャント穴の数と配置とシャント穴の面積およびその他のパラメーターを合理的に決定することです。まず、シャント穴の間に形成されるシャントブリッジの幅は16mmを超えてはなりません。第二に、スプリット穴の領域を決定する必要があります。これにより、分割比は、金型の強度を確保しながら、押出比の30％以上に達するようにする必要があります。
（2）銅電極の処理技術や電気機械加工の電気標準パラメーターなど、電気機械加工中に作業ベルトを合理的に選択し、合理的な測定を採用します。最初の重要なポイントは、銅電極がワイヤー切断の前に表面地面である必要があり、ワイヤー切断中に挿入方法を使用して使用する必要があることです。電極は緩んでも変形もありません。
（3）電気機械加工プロセス中、歯の逸脱を避けるために電極を正確に整列する必要があります。もちろん、合理的な設計と製造に基づいて、高品質のホットワーク金鋼の使用と3つ以上のテンパーの真空熱処理プロセスは、金型の可能性を最大化し、より良い結果を達成することができます。各リンクが正確である場合にのみ、設計、製造、押出生産まで、ヒマワリのラジエータープロファイル金型が押し出されるようにすることができます。
投稿時間：01-2024年8月
