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鋁合金型材散熱器的擠壓模具設(shè)計(jì)知識(shí)


來源:770333.cn

鋁合金型材散熱器的擠壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析從型材截長等因素來分析確定的,此散熱器型材的齒部懸臂較大,舌比達(dá)4.69,屬于易斷面。對(duì)于用來擠壓型材的模具,其危險(xiǎn)斷面是型孔的齒尖處。這種大懸臂的散熱器型材模具,如果選用普通平模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu), 由于其底部壁厚與齒部 壁厚相差懸殊,而齒部又布有多個(gè)尖牙,使齒部的擠壓阻力很大,致使危險(xiǎn)斷面的斷裂系數(shù)變大,模具的擠壓壽命大大降低。

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       為了使模具在擠壓時(shí)?赘鞑康牧魉倬鶆颉D壓平穩(wěn),在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí),打破了實(shí)心 型材大都采用平模形式的常規(guī)設(shè)計(jì)理念, 將此型材模具設(shè)計(jì)成帶有流口、分流橋的分流模的 形式,與常規(guī)分流模所不同的是,在此分流模的上模分流橋上,沒有決定型材內(nèi)孔尺寸的型 芯部分,因此,稱之為假分流模。

       型材散熱器的擠壓模具假分流模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),將型材壁厚較厚的部分設(shè)計(jì)在上分流橋的遮擋之下,使其起到阻礙金屬流動(dòng)的作用,從而降低此處金屬的流速,使型材擠出時(shí)速度趨于平穩(wěn)。這種帶有 分流橋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 可以有效地減小大懸臂型材模具危險(xiǎn)斷面的斷裂系教,增強(qiáng)模具的強(qiáng)度。由于型材的齒上存在著許多用來增加散熱用的尖牙,極大地增加了擠壓阻力, 在設(shè)計(jì)時(shí),將齒部盡量地暴露在分流口處,盡可能地減少牙部擠壓阻力,促進(jìn)型材成形。 

       由于擠壓此型材所用的擠壓筒直徑小于型材的外接圓直徑,在設(shè)計(jì)上模時(shí),為了使金屬 能夠充分填充到?椎母魈帲瑢⑸夏5姆至骺自O(shè)計(jì)成帶有斜度擴(kuò)展形式。模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)下模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 由于模具的齒頂部是較不易填充的部位,為了使此處填充充分,在下模齒頂處的焊合室,設(shè)計(jì)了可起促流作用的 30°斜面,從而更好地改善了此處的流速。另外,此分流模下模焊 合室的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),不同于常規(guī)形式的分流模結(jié)構(gòu),與上模的分流口尺寸不是完全對(duì)應(yīng)的,在 焊合室上,下寬度的取值依據(jù)散熱器型材寬度,按平模導(dǎo)流口的設(shè)計(jì)形式取值,這樣有利于 齒頂部不易填充的部分充分填充。

        為了使型材擠出時(shí)各部分流動(dòng)的速度均勻, 擠出平穩(wěn),將被模體遮蓋住部分的齒部工作帶設(shè)計(jì)為較小,其余模孔各部的工作帶按其所處?椎奈恢、 形狀壁厚等做相應(yīng)的調(diào)整和選擇,確保鋁型材散熱器的擠壓速度趨于一致。模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)將大懸臂的散熱器型材模具設(shè)計(jì)成假分流模的結(jié)構(gòu),不僅有效地減少了由于模具承受較 大的正面壓力所導(dǎo)致的模孔危險(xiǎn)斷面的斷裂,極大地延長了模具的使用壽命,而且,這種帶 有分流橋的結(jié)構(gòu),還有效地減小了?椎撞枯^大壁厚處的流速,確保了擠壓型材流速的均衡平穩(wěn)、同時(shí),這種結(jié)構(gòu)的擠壓模具設(shè)計(jì)方案,為壁厚相差懸殊的實(shí)心型材模具的設(shè)計(jì)開辟了新的思路和途徑。

        因?yàn)殇X合金型材具有較好的導(dǎo)熱性能,各種類型的鋁合金散熱器型材被廣泛地應(yīng)用在電器、機(jī)械等行業(yè)中。各種類型的散熱器型材的結(jié)構(gòu)都是由多個(gè)齒形組成,為了提高散熱效率、增加散熱面積,在每個(gè)齒上大都有多個(gè)尖牙。這種結(jié)構(gòu)雖然有效地提高了散熱效率,改善了散熱效果,但卻 給型材擠壓帶來了很大阻力。散熱器型材的平模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中,每個(gè)齒形的懸臂較小,其舌比小于3,采 用普通平模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),即可實(shí)現(xiàn)正常的型材擠壓。而對(duì)于帶有大懸臂的散熱器型材,由于其舌比大于3.0,采用普通的平模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在擠壓時(shí)極易造成模具從齒根部斷裂,致使模具報(bào)廢。因此,對(duì)于大懸臂的散熱器型材,必須改變常用的設(shè)計(jì)方案,避免 上述斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。

       散熱器型材的平模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斷面分析為某大懸臂的散熱器型材的截長設(shè)計(jì)圖。此散熱器型材及其截長外形長度為 170mm,高度為 45mm,設(shè)計(jì)有14 個(gè)35mm 高的齒,兩齒間距為10mm,在每個(gè)齒的兩 側(cè)布有高0.3mm、間距1.0mm的齒牙。從其標(biāo)明的尺寸上可計(jì)算出此散熱器型材懸臂處 舌比為:(45-10)/(10-3)=4.69>3.0,各齒均存在著危險(xiǎn)斷面。特別是該截長的底部 壁厚較大(厚達(dá) 10mm),而齒部較薄處的壁厚僅為1.5mm,截長壁厚相差懸殊,更增加了危險(xiǎn)斷面的斷裂系數(shù)。 另外,從技術(shù)要求中得知,擠壓此型材的擠壓筒內(nèi)徑僅為 Φ170mm,而此型材 截長的外接圓直徑卻為 Φl75.8 mm,大于擠壓筒內(nèi)徑,要實(shí)現(xiàn)型材正常擠壓的難度很大。


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