Perchè l'aliaghji d'aluminiu sò ligeri, belli, anu una bona resistenza à a corrosione, è anu un'eccellente conduttività termica è prestazioni di trasfurmazioni, sò largamente usati cum'è cumpunenti di dissipazione di calore in l'industria IT, l'elettronica è l'industria automobilistica, in particulare in l'industria LED emergente. Questi cumpunenti di dissipazione di calore in lega d'aluminiu anu boni funzioni di dissipazione di calore. In a pruduzzione, a chjave per a produzzione di estrusione efficiente di sti profili di radiatori hè u muffa. Perchè sti profili in generale anu e caratteristiche di denti di dissipazione di calore grande è densu è tubi di sospensione longu, a struttura tradiziunale di fustelle piatta, a struttura di fustelle split è a struttura di fustelle semi-cavu ùn ponu micca bè risponde à i requisiti di forza di muffa è estrusione.
Attualmente, l'imprese si basanu più nantu à a qualità di l'acciaio di muffa. Per migliurà a forza di u moldu, ùn esitanu micca à utilizà l'azzaru impurtatu caru. U costu di u muffa hè assai altu, è a vita media reale di u muffa hè menu di 3t, chì risultatu in u prezzu di u mercatu di u radiatore hè relativamente altu, restringendu seriamente a prumuzione è a popularizazione di lampade LED. Dunque, estrusioni per i profili di radiatori in forma di girasole anu attiratu una grande attenzione da u persunale di l'ingegneria è tecnicu in l'industria.
Questu articulu presenta e diverse tecnulugii di estrusione di profili di radiatore di girasole ottenute per anni di ricerca minuciosa è pruduzzione ripetuta di prova attraversu esempi in a produzzione attuale, per riferimentu da i pari.
1. Analisi di e caratteristiche strutturale di e rùbbriche di prufilu d'aluminiu
A figura 1 mostra a sezione trasversale di un prufilu d'aluminiu tipicu di radiatore di girasole. L'area trasversale di u prufilu hè 7773.5mm², cù un totale di 40 denti di dissipazione di calore. A dimensione massima di l'apertura appesa formata trà i denti hè 4,46 mm. Dopu à u calculu, u rapportu lingua trà i denti hè 15,7. À u listessu tempu, ci hè una grande zona solida in u centru di u prufilu, cù una zona di 3846.5mm².
A ghjudicà da e caratteristiche di a forma di u prufilu, u spaziu trà i denti pò esse cunsideratu cum'è profili semi-cavi, è u prufilu di radiatore hè cumpostu da parechji profili semi-cavi. Dunque, quandu si cuncepisce a struttura di u muffa, a chjave hè di cunsiderà cumu per assicurà a forza di u moldu. Ancu s'è per i profili semi-cavi, l'industria hà sviluppatu una varietà di strutture di muffa matura, cum'è "muffa di splitter coperta", "muffa di splitter cut", "muffa di splitter di ponte di sospensione", etc. Tuttavia, queste strutture ùn sò micca applicabili à i prudutti. composta da più profili semi-cavi. U disignu tradiziunale cunsidereghja solu i materiali, ma in l'extrusion molding, u più grande impattu nantu à a forza hè a forza di estrusione durante u prucessu di estrusione, è u prucessu di furmazione di metalli hè u principale fattore chì genera forza di estrusione.
A causa di a grande zona solida cintrali di u prufilu di u radiatore solare, hè assai faciule fà chì u flussu generale in questa zona sia troppu veloce durante u prucessu di estrusione, è u stress di tensione supplementu serà generatu nantu à a testa di a sospensjoni interdentale. tubu, risultatu in a frattura di u tubu di sospensjoni intertooth. Per quessa, in u disignu di a struttura di muffa, duvemu fucalizza nantu à l'aghjustamentu di u flussu di metallu è di u flussu per ghjunghje à u scopu di riduce a pressione di estrusione è di migliurà u statu di stress di u tubu sospesu trà i denti, in modu di migliurà a forza di u muffa.
2. Selezzione di a struttura di muffa è a capacità di stampa di estrusione
2.1 Forma di struttura di muffa
Per u prufilu di radiatore di girasole mostratu in a Figura 1, ancu s'ellu ùn hà micca una parte cava, deve aduttà a struttura di u moldu split cum'è mostra in a Figura 2. Sferente da a struttura tradiziunale di u muffa di shunt, a camera di stazzione di saldatura di metallu hè posta in a cima. muffa, è una struttura inserita hè usata in u muffa più bassu. U scopu hè di riduce i costi di muffa è accurtà u ciculu di fabricazione di muffa. Sia u muffa superiore è i set di muffa inferiore sò universali è ponu esse reutilizati. A più impurtante, i blocchi di u pirtusu pò esse processatu indipindentamente, chì ponu assicurà megliu l'accuratezza di u cinturione di u travagliu di u buccu. U pirtusu internu di u moldu più bassu hè designatu cum'è un passu. A parte suprana è u bloccu di u foru di u muffa adoptanu una misura di liberazione, è u valore di l'ampiezza da i dui lati hè 0,06 ~ 0,1 m; a parte inferiore adotta un adattamentu di interferenza, è a quantità di interferenza da i dui lati hè di 0,02 ~ 0,04 m, chì aiuta à assicurà a coaxiality è facilita l'assemblea, rendendu l'incrustazione più compatta, è à u stessu tempu, pò evità a deformazione di u muffa causata da a stallazione termica. adatta à l'interferenza.
2.2 Selezzione di capacità extruder
A selezzione di a capacità di l'estrusore hè, da una banda, di determinà u diametru internu adattatu di u canna di estrusione è a pressione specifica massima di l'estrusore nantu à a seccione di estrusioni per scuntrà a pressione durante a furmazione di metalli. Per d 'altra banda, hè di determinà u rapportu di estrusione adattatu è selezziunà e specificazioni adattate di dimensioni di u moldu basatu nantu à u costu. Per u prufilu d'aluminiu di u radiatore di girasole, u rapportu di estrusione ùn pò esse troppu grande. U mutivu principale hè chì a forza di estrusione hè proporzionale à u rapportu di estrusione. A più grande u rapportu di estrusione, più grande a forza di estrusione. Questu hè estremamente preghjudiziu à u moldu di prufilu d'aluminiu di radiatore di girasole.
L'Esperienza mostra chì u rapportu di estrusione di profili d'aluminiu per i radiatori di girasole hè menu di 25. Per u prufilu mostratu in a Figura 1, un extruder 20.0 MN cun un diametru internu di estrusione di 208 mm hè statu sceltu. Dopu u calculu, a pressione massima specifica di l'extruder hè 589MPa, chì hè un valore più apprupriatu. Se a pressione specifica hè troppu alta, a pressione nantu à u moldu serà grande, chì hè preghjudiziu à a vita di u moldu; s'è a prissioni specifichi hè troppu bassu, ùn pò scuntrà i bisogni di estrusioni furmendu. L'esperienza mostra chì una pressione specifica in a gamma di 550 ~ 750 MPa pò risponde megliu à diverse esigenze di prucessu. Dopu à u calculu, u coefficient d'extrusion hè 4,37. A specificazione di a dimensione di u moldu hè sceltu cum'è 350 mm x 200 mm (diametru esternu x gradi).
3. Determinazione di i paràmetri strutturali di u muffa
3.1 Paràmetri strutturali di u muffa superiore
(1) Numeru è dispusizione di i buchi di diverter. Per u muffa di shunt di u radiatore di girasole, u più u numeru di buchi di shunt, u megliu. Per profili cù forme circulari simili, 3 à 4 fori di shunt tradiziunali sò generalmente selezziunati. U risultatu hè chì a larghezza di u ponte di shunt hè più grande. In generale, quandu hè più grande di 20 mm, u numeru di saldature hè menu. In ogni casu, quandu selezziunate u cinturione di travagliu di u pirtusu, u cinturione di travagliu di u pirtusu à u fondu di u ponte di shunt deve esse più corta. Sutta a cundizione chì ùn ci hè micca un metudu di calculu precisu per a selezzione di u cinturione di travagliu, naturalmente pruvucarà chì a fossa sottu à u ponte è altre parti ùn ghjunghje micca esattamente a stessa velocità di flussu durante l'estrusione per via di a diferenza in u cinturione di travagliu. Questa differenza di u flussu pruducerà un stress di tensione supplementu nantu à u cantilever è pruvucarà a deviazione di i denti di dissipazione di calore. Per quessa, per l'estrusione di u radiatore di girasole morse cù un densu nùmeru di denti, hè assai criticu per assicurà chì u flussu di ogni dente hè coherente. Cum'è u numeru di buchi di shunt aumenta, u numaru di ponti di shunt aumenterà in cunseguenza, è u flussu di flussu è a distribuzione di u flussu di u metallu diventerà più uniforme. Questu hè chì u numeru di ponti shunt aumenta, a larghezza di i ponti shunt pò esse ridutta in cunseguenza.
I dati pratichi mostranu chì u numeru di buchi di shunt hè generalmente 6 o 8, o ancu più. Di sicuru, per certi grandi prufili di dissipazione di calore di girasole, u muffa superiore pò ancu urganizà i buchi di shunt secondu u principiu di a larghezza di u ponte di shunt ≤ 14mm. A diferenza hè chì un platu splitter frontale deve esse aghjuntu per pre-distribuisce è aghjustà u flussu di metallu. U numeru è l'arrangiamentu di i buchi di diverter in a piastra di diverter frontale pò esse realizatu in modu tradiziunale.
Inoltre, quandu si dispone di i buchi di shunt, deve esse cunsideratu l'usu di u muffa superiore per schermu in modu appropritatu a testa di u cantilever di u dente di dissipazione di u calore per impedisce chì u metale chjappà direttamente a testa di u cantilever tubu è cusì migliurà u statu di stress. di u tubu cantilever. A parte bluccata di a testa cantilever trà i denti pò esse 1/5 ~ 1/4 di a lunghezza di u cantilever tubu. U layout di i buchi di shunt hè mostratu in a Figura 3
(2) A relazione di l'area di u foru di shunt. Perchè u gruixu di u muru di a radica di u dente caldu hè chjuca è l'altezza hè luntanu da u centru, è l'area fisica hè assai sfarente da u centru, hè a parte più difficiuli di furmà metalli. Per quessa, un puntu chjave in u disignu di u muffa di u prufilu di u radiatore di girasole hè di fà u flussu di a parte solida cintrali u più lentu pussibule per assicurà chì u metale prima riempia a radica di u dente. Per ottene un tali effettu, da una banda, hè a selezzione di u cinturione di travagliu, è più impurtante, a determinazione di l'area di u pirtusu diverter, principarmenti l'area di a parti cintrali chì currisponde à u pirtusu diverter. I testi è i valori empirichi mostranu chì u megliu effettu hè ottenutu quandu l'area di u foru di deviatore centrale S1 è l'area di u foru di deviatore unicu esternu S2 satisfanu a seguente relazione: S1 = (0,52 ~ 0,72) S2
Inoltre, u canali di flussu di metallu efficau di u foru di splitter cintrali deve esse 20 ~ 25mm più longu cà u canali di flussu di metallu efficace di u foru di splitter esterno. Sta durata piglia ancu in contu u margine è a pussibilità di riparazione di u moldu.
(3) Prufundità di a camera di saldatura. A fustella di estrusione di u radiatore Sunflower hè diversa da a fustella tradiziunale di shunt. A so camera di saldatura sana deve esse situata in a filiera superiore. Questu hè per assicurà l'accuratezza di u prucessu di u bloccu di buchi di u die inferiore, in particulare l'accuratezza di a cintura di travagliu. In cunfrontu cù u moldu di shunt tradiziunale, a prufundità di a camera di saldatura di u muffa di shunt di u radiatore Sunflower deve esse aumentata. A più grande a capacità di a macchina di estrusione, più grande hè l'aumentu di a prufundità di a camera di saldatura, chì hè 15 ~ 25 mm. Per esempiu, se una macchina di estrusione 20 MN hè aduprata, a prufundità di a camera di saldatura di u shunt die tradiziunale hè 20 ~ 22mm, mentri a prufundità di a camera di saldatura di u shunt die di u prufilu di radiatore di girasole deve esse 35 ~ 40 mm. . U vantaghju di questu hè chì u metale hè saldatu cumplettamente è u stress nantu à a pipa sospesa hè assai ridutta. A struttura di a camera di saldatura di u muffa superiore hè mostrata in Figura 4.
3.2 Disegnu di l'insertu di u foru di fustella
U disignu di u bloccu di a fossa include principarmenti a dimensione di u foru, a cintura di travagliu, u diametru esternu è u grossu di u bloccu di u specchiu, etc.
(1) Determinazione di a dimensione di u foru. A dimensione di a fossa pò esse determinata in modu tradiziunale, cunsiderendu principalmente a scala di u processu termale di lega.
(2) Selezzione di cintura di travagliu. U principiu di a selezzione di u cinturione di travagliu hè di prima assicurà chì l'approvvigionamentu di tutti i metalli à u fondu di a radica di u dente hè abbastanza, perchè u flussu in u fondu di a radica di u dente hè più veloce di l'altri parti. Dunque, u cinturione di travagliu in u fondu di a radica di u dente deve esse u più cortu, cù un valore di 0,3 ~ 0,6 mm, è a cintura di travagliu in e parti adiacenti deve esse aumentata da 0,3 mm. U principiu hè di aumentà da 0,4 ~ 0,5 ogni 10 ~ 15 mm versu u centru; in siconda, u cinturione di travagliu in a più grande parte solida di u centru ùn deve micca più di 7mm. Altrimenti, s'è a diffarenza di lunghezza di u cinturione di travagliu hè troppu grande, grandi errori saranu in u prucessu di l'elettrodi di cobre è l'elaborazione EDM di u cinturione di travagliu. Stu errore pò facirmenti causari lu deflection denti a rumpiri duranti lu prucessu di extrusion. A cintura di travagliu hè mostrata in a Figura 5.
(3) U diametru esternu è u grossu di l'inseritu. Per i muduli tradiziunali di shunt, u grossu di l'inseritu di u pirtusu hè u gruixu di u moldu più bassu. In ogni casu, per u moldu di radiatore di girasole, se u grossu efficau di u pirtusu hè troppu grande, u prufilu facilmente colliderà cù u moldu durante l'estrusione è a scaricamentu, risultatu in denti irregolari, graffi o ancu jamming di denti. Quessi pruvucarà i denti à rompe.
In più, s'è u gruixu di u pirtusu die hè troppu longu, da una banda, u tempu di trasfurmazioni hè longu durante u prucessu EDM, è da l'altra banda, hè faciule per causà a deviazione di corrosione elettrica, è hè ancu faciule di fà. causanu a deviazione dentale durante l'estrusione. Di sicuru, s'è u gruixu di pirtusu die hè troppu chjucu, a forza di i denti ùn pò esse garantitu. Per quessa, pigghiannu sti dui fattori in cunsiderà, spirienza mostra chì u die pirtusu inserisci gradu di u moldu bassu hè in generale 40 à 50; è u diametru esternu di l'inserimentu di u pirtusu deve esse 25 à 30 mm da u più grande di u pirtusu à u circhiu esterno di l'inserzione.
Per u prufilu mostratu in a Figura 1, u diametru esternu è u grossu di u bloccu di u foru di fustu hè 225 mm è 50 mm rispettivamente. L'inserimentu di u pirtusu hè mostratu in a Figura 6. D in a figura hè a dimensione attuale è a dimensione nominale hè 225mm. A deviazione di u limitu di e so dimensioni esterne hè assuciata secondu u pirtusu internu di u moldu più bassu per assicurà chì u spaziu unilaterale hè in a gamma di 0.01 ~ 0.02mm. U bloccu di u pirtusu hè mostratu in a Figura 6. A dimensione nominale di u pirtusu internu di u bloccu di u pirtusu pusatu nantu à u moldu più bassu hè 225 mm. Basatu nantu à a misura misurata attuale, u bloccu di u foru di fustellu hè assuciatu secondu u principiu di 0.01 ~ 0.02mm per latu. U diametru esternu di u bloccu di u foru di fustella pò esse ottenutu cum'è D, ma per a cunvenzione di a stallazione, u diametru esternu di u bloccu di specchiu di fustella pò esse ridutta in modu adattatu in a gamma di 0,1 m à l'estremità di l'alimentazione, cum'è mostra in a figura. .
4. Tecnulugia chjave di a fabricazione di muffa
A machining di u muffa di prufilu di u radiatore Sunflower ùn hè micca assai sfarente da quella di i muffa di prufilu d'aluminiu ordinariu. A diferenza evidenti hè principalmente riflessa in u prucessu elettricu.
(1) In termini di taglio di filu, hè necessariu di prevene a deformazione di l'elettrodu di cobre. Perchè l'elettrodu di ramu utilizatu per l'EDM hè pisanti, i denti sò troppu chjuchi, l'elettrodu stessu hè molle, hà una rigidità povira, è a temperatura alta lucale generata da u tagliu di filu face chì l'elettrodu sia facilmente deformatu durante u prucessu di taglio di filu. Quandu si usanu elettrodi di rame deformati per processà i cinture di travagliu è i culteddi vioti, i denti distorti saranu, chì ponu facilmente fà chì u moldu sia scrapped durante a trasfurmazioni. Dunque, hè necessariu di impedisce a deformazione di l'elettrodi di rame durante u prucessu di fabricazione in linea. I principali misure preventive sò: prima di cutting wire, level u blocu di cobre cun un lettu; aduprà un indicatore di dial per aghjustà a verticalità à u principiu; quandu u filu di taglio, principia da a parte di i denti prima, è infine tagliate a parte cù muru grossu; Ogni tantu, aduprate scrap silver wire per riempie e parti tagliate; dopu à u filu hè fattu, aduprà una machina filu à taglià una corta rùbbrica di circa 4 mm longu à a lunghezza di l 'elettrodu di ramu cut.
(2) A machining di scarica elettrica hè ovviamente sfarente da i muffa ordinariu. L'EDM hè assai impurtante in a trasfurmazioni di stampi di profili di radiatori di girasole. Ancu s'è u disignu hè perfettu, un ligeru difettu in EDM pruvucarà u moldu tutale per esse scrapped. A machining di scarica elettrica ùn hè micca dipendente di l'equipaggiu cum'è u tagliu di filu. Dipende largamente da e cumpetenze operative di l'operatore è a cumpetenza. U travagliu di scaricamentu elettricu presta principalmente attenzione à i seguenti cinque punti:
①Corrente di machinazione di scarica elettrica. 7 ~ 10 A currente pò esse usata per a machining EDM iniziale per accurtà u tempu di trasfurmazioni; 5 ~ 7 A currente pò esse usata per a finitura di machining. U scopu di utilizà a piccula corrente hè di ottene una bona superficia;
② Assicurà a planitudine di a faccia finale di u moldu è a verticalità di l'elettrodu di cobre. A scarsa piattezza di a faccia finale di u moldu o a verticalità insufficiente di l'elettrodu di cobre rende difficiuli di assicurà chì a lunghezza di u cinturione di travagliu dopu a trasfurmazioni EDM hè coherente cù a lunghezza di u cinturione di travagliu cuncepitu. Hè facilitu per u prucessu EDM per fallu o ancu penetrà u cinturione di travagliu dentatu. Per quessa, prima di trasfurmà, un macinatu deve esse usatu per appiattà i dui estremità di u moldu per risponde à i requisiti di precisione, è un indicatore di dial deve esse usatu per correggerà a verticalità di l'elettrodu di cobre;
③ Assicuratevi chì a distanza trà i coltelli vioti hè uniforme. Durante a machining iniziale, verificate se l'utensile viotu hè offset ogni 0,2 mm ogni 3 à 4 mm di trasfurmazioni. Se l'offset hè grande, serà difficiule di correggià cù l'aghjustamenti successivi;
④Elimine u residuu generatu durante u prucessu EDM in una manera puntuale. A corrosione di scaricamentu di Spark pruducerà una grande quantità di residuu, chì deve esse pulita in u tempu, altrimenti a durata di u cinturione di travagliu serà diversu per via di e diverse altezze di u residu;
⑤U moldu deve esse smagnetizatu prima di EDM.
5. Comparazione di i risultati di l'extrusion
U prufilu mostratu in a Figura 1 hè statu pruvatu cù u moldu di split tradiziunale è u novu schema di disignu prupostu in questu articulu. A comparazione di i risultati hè mostrata in a Tabella 1.
Pò esse vistu da i risultati di paraguni chì a struttura di u moldu hà una grande influenza in a vita di u moldu. U muffa cuncepitu cù u novu schema hà vantaghji evidenti è migliurà assai a vita di u muffa.
6. Cunclusioni
U muffa di estrusione di u radiatore di girasole hè un tipu di muffa chì hè assai difficiuli di cuncepimentu è di fabricazione, è u so disignu è a fabricazione sò relativamente cumplessi. Dunque, per assicurà a rata di successu di l'estrusione è a vita di serviziu di u muffa, i seguenti punti deve esse rializatu:
(1) A forma strutturale di u moldu deve esse sceltu raghjone. A struttura di u moldu deve esse favurèvule à riduce a forza di estrusione per riduce u stress nantu à u cantilever di u moldu furmatu da i denti di dissipazione di u calore, migliurà cusì a forza di u moldu. A chjave hè di determinà raghjone u numeru è l'arrangiamentu di i buchi di shunt è l'area di i buchi di shunt è altri paràmetri: prima, a larghezza di u ponte di shunt furmatu trà i buchi di shunt ùn deve micca più di 16mm; Siconda, l'area di u pirtusu split deve esse determinata in modu chì u rapportu split righjunghji più di 30% di u rapportu di estrusione quantu pussibule, assicurendu a forza di u moldu.
(2) Selezziunate raghjone u cinturione di travagliu è aduttate misure ragiunate durante a machinazione elettrica, cumprese a tecnulugia di trasfurmazioni di l'elettrodi di rame è i parametri standard elettrici di a machinazione elettrica. U primu puntu chjave hè chì l'elettrodu di ramu deve esse terra di a superficia prima di u tagliu di filu, è u metudu di inserimentu deve esse usatu durante u taglio di filu per assicurà. L'elettrodi ùn sò micca sciolti o deformati.
(3) Durante u prucessu di machining elettricu, l'elettrodu deve esse allinatu accuratamente per evità a deviazione di i denti. Di sicuru, nantu à a basa di cuncepimentu ragiunate è di fabricazione, l'usu di l'acciaio di muffa d'alta qualità è u prucessu di trattamentu termale di vacuum di trè o più temperi ponu maximizà u putenziale di u muffa è ottene risultati megliu. Da u disignu, a fabricazione à a produzzione di estrusione, solu se ogni ligame hè precisu, pudemu assicurà chì u muffa di u prufilu di u radiatore di girasole hè estrusa.
Tempu di post: Aug-01-2024
