(3) 模子設計方案要點及創新點分析
根據WYY1125型材的大舌比特點,對這種擠壓難度較大的半空心型材,對3個模具設計方案進行分析對比:
第一方案是常規的平面模,這種模具易于制作,但由于模子的懸臂部位直接承受變形金屬的作用力而使懸臂下彎,不能保證擠壓材尺寸精度和形位公差值,同時模具使用壽命很短。
第二方案是在型材的開口處加一連接條,使半空心型材變成封閉的空心型材(見圖5),這樣就可以按普通分流模設計制作,這種結構的模具雖然能夠保證產品尺寸精度和形位公差值,但是擠壓型材的連接條需要在經淬火、時效后撕掉,當撕掉連接條后型材的連接處粗糙度很高,需要人工長時間打磨,擠壓材成品率很低而且成本高。
圖5 WYY1125型材的開口處添加連接條,使其變為空心型材
第三方案是遮蔽式模具結構,遮蔽式模具設計原理是用相當于分流模的模芯部分遮蔽下模模孔的懸臂部位,從而,模具的懸臂部位不直接承受變形金屬的作用力(見圖6)。懸臂部位的頂部與上模模芯頂部留有間隙””(0.8-1.0mm),用來消除因中心彈性彎曲變形或壓塌后對懸臂的壓力(見圖6)。這種模子可有效改善由懸臂頂端部位模孔擠出型材的壁厚偏差,較好地保證型材質量。雖然模具制作精度要求高,但模具制造廠具備足夠的加工能力。
本公司首先實施第二方案,設計制造了WYY1125-1#(平面分流組合模)模。這套模具經試模合格后的擠壓材尺寸精度和形位精度都合格,但是給生產增添了不小的工作量,生產效率低,成品率也降低,不適合大批量生產。最后,經過研究決定采用第三方案—遮蔽式結構的模具(WYY1125—2#模見圖4),模子尺寸設計及技術要求,見表8。
表8 WYY1125—2#模尺寸設計及技術要求
模子型號 | 模具類型 | 模 孔 設 計 尺 寸 | 熱處理硬度HRC | 模孔 表面粗糙度 | |||||
WYY1125 —2#模 | 特殊半空心型材(遮蔽式)模 | 圖紙 尺寸 | 型材寬度 150 | 型材高度 100 | 型材壁厚1 5 | 型材壁厚2 7 | 型材壁厚3 8 | ||
設計尺寸 | 151.25 | 100.75 | 5.1 | 7.1 | 8.1 | 48-49 | Ra0.4m |
(4) 模子制作要點
模具制造廠擁有國內外最先進的模具加工設備,數控車床、數控銑床、加工中心、數控電火花機床、數控雕銑機、慢走絲線切割機等現代化機床,在模具制作的全過程中已實現CAD/CAM/CAE全自動加工,可確保模具加工質量。