(1) 铝型材挤压模具的修模原理
挤压模具的修模就是通过调整模孔工作带的长度, 金属分配比例, 模具的表面
状态以及金属与模孔的摩擦润滑条件等以达到调整金属流出模孔的速度, 来提高挤
压产品质量的一种现场处理过程。
修模的理论基础可用补充应力法来加以解释。 为了建立模子的阻碍系统, 在修
第3章 管、 棒、 型、 线材生产技术 277图3-56 典型的铝型材挤压模具制造工艺流程
模时, 主要应掌握以下两个基本方法。
① 阻碍角 实质上就是在模子平面工作带入口处, 把原来平行于挤压轴线的
工作带部分修成与挤压轴线成一定角度的阻碍斜面, 这是阻碍金属流动的一种十分
有效的方法。
② 纵向与横向间隙 纵向和横向间隙会使产品出现刀弯、 波浪、 扭拧、 平面
间隙超差等缺陷, 其产生的主要原因是模孔各部分的工作带长度设计与制造不合
理, 导致金属流速不均。 从挤压出的制品来看, 哪一面凸起, 说明哪一面的流速
快, 需要附加阻碍。
(2) 挤压模具的修模方法
现场修模的作用主要有 调整金属流速, 修正尺寸, 矫正形位, 改善模具的表
面状态, 提高模具的使用寿命。 为了达到上述目的, 必须选用既简单方便, 又经济
适用的修模方法。 修模的基本方法可分为阻碍、 加快、 扩大或缩小模孔尺寸、 珩磨
与抛光以及表面氮化等。 修模前应对模子工作平面和工作带等处进行仔细观测和检
查, 并用不润滑和正常温度-速度规范进行试挤, 准确判断产生缺陷的原因, 以利
于确定修模方法。
图3-57和图3-58分别示出了平面模的加快修模法和平面分流组合模的修模
法。 α前 为促流角; α后 为工作带与轴线成一定角度, 以减少接触摩擦。
285 怎样提高挤压工模具的使用寿命？
① 合理设计工模具。 正确设计的工模具结构, 应保证在正常使用条件下, 没
278 铝加工技术问答图3-57 平面模的加快修模法
(a) 前加快; (b) 后加快; (c) 加快角
1—前减簿; 2—后减薄
图3-58 平面分流组合模的修模方法
1—缩小角度, 加快流动;
2—增大角度, 阻碍流动
有产生冲击破裂和应力集中的可能。 工模具的强度和使用寿命, 首先是由足够的尺
寸来保证的。 在设计工模具时, 应尽量使各部分受力均匀, 注意避免尖角、 内凹
角、 壁厚差悬殊、 扁宽薄壁截面等。 此外, 还应考虑工模具的刚性。 为了便于互
换、 保管和维修, 标准化设计也是十分重要的。 因此, 合理设计工模具结构和进行
可靠的强度校核, 不断革新工模具设计理论和方法, 采用计算机辅助设计等是改进
挤压工模具设计和提高使用寿命的主要途径之一。
② 合理选择工模具材料。 工模具材料的选择是一个十分复杂的问题, 涉及面
很广。 研究与实践证明, 把研制新材料、 提高材料本身的质量与研究新型的热处理
工艺和表面强化处理工艺有机地结合起来, 是解决这一课题的有效途径。
③ 提高热处理和表面处理质量, 广泛采用了先进的热处理方法和热处理工艺,
其中以强韧化处理和表面强化处理对提高工模具使用寿命尤为有效。 只有把材料、
热处理和表面强化处理三者有机结合起来, 才能获得理想的热处理质量。
④ 提高工模具的加工质量, 延长工模具的使用寿命。
⑤ 改进设备结构和挤压工艺条件, 改善工作环境。 工模具的装配与安装的方
法和精度, 所用设备的类型、 能力和精度以及挤压坯料的成分、 性能和规格, 挤压
工艺方法和工艺参数, 工作条件与工作环境等直接影响挤压产品的质量和工模具的
使用寿命。 因此, 在挤压前, 认真拟订挤压方案, 选择最佳的设备系统与坯料规
格, 制定最佳的挤压工艺参数 (如挤压温度、 挤压速度、 挤压系数和挤压压力等)
和改善挤压时的工作环境 (如采用水冷或氮气冷却工模具、 充分润滑等), 减轻工
模具的工作负担 (降低挤压力、 减少激冷激热和交变载荷等), 建立与健全工艺操
作规程和安全使用规程, 实行全面质量管理, 及时分析事故原因和工模具失效原因
并及时采取有效措施等, 可保证有效地提高工模具的使用寿命。
⑥ 合理使用与维护工模具。 合理的使用可大大改善工模具的工作条件和工作
环境, 减轻工作负担; 合理的维护可大大提高中间寿命。 因此, 制订和执行合理可
行的使用规程, 提高生产工人的操作技术水平, 使用先进的修模方法、 修模技术和
修模工具, 把修模与氮化处理有机地结合起来, 尽量采用大改小、 小改大、 废模复
活、 旧模翻新等措施, 是大幅度提高工模具使用寿命的有效途径。
⑦ 加强全面质量管理, 建立健全工模具的科学管理制度。 在采用先进技术的
第3章 管、 棒、 型、 线材生产技术 279同时, 还必须实行科 学 管 理 办 法。 作 为 科 学 管 理 方 法 重 要 内 容 的 全 面 质 量 管 理
(TQC), 也同样适用于工模具管理。 在实行全面质量管理时, 必须把设计、 加工、
检验以及生产使用和维修人员组织起来, 让每个人明确职责, 做好本职工作, 主动
搞好工序间的配合, 认真贯彻设计与生产过程中的各项规章制度和科学管理办法,
积极推动 PDCA (PlanDoCheckAct) 循环向前运动, 不断提高工模具的质量和
使用寿命。
