散熱器鋁型材模具設(shè)計(jì)斷面分析和設(shè)計(jì)分析
散熱器鋁型材斷面分析:
以大懸臂的散熱器型材的截面設(shè)計(jì)圖為例。
散熱器型材及其截面外形長(zhǎng)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)=4.7>3.0,各齒均存在著危險(xiǎn)斷面。特別是該截面
的底部壁厚較大(厚達(dá)10mm),而齒部最薄處的壁厚僅為1.5mm,截面壁厚相差懸殊,更增大了危險(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,而此型材截面的外接圓直徑卻為Φl75.8 mm,大于擠壓筒內(nèi)徑,要實(shí)現(xiàn)型材王常擠壓的難度很大。
從型材截面的分析中,散熱器型材的齒部懸臂較大,舌比達(dá)4.7,屬于危險(xiǎn)斷面。對(duì)于用來(lái)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)增大,模具的擠壓壽命大大降低。
為了使模具在擠壓時(shí)??赘鞑康牧魉倬鶆?、擠壓平穩(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(méi)有決定型材內(nèi)孔尺寸的型芯部分,因此,稱之為假分流模。
上模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu):假分流式
這種假分流模的設(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)??梢杂行У販p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(lái)增加散熱用的尖牙,極大地增大了擠壓阻力,在設(shè)計(jì)時(shí),將齒部盡量地暴露在分流口處,最大限度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?,將上模的分流孔設(shè)計(jì)成帶有斜度擴(kuò)展形式。如下圖
假分流橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了降低焊合條紋出現(xiàn)的機(jī)會(huì)或減輕焊合條紋的程度,把分流橋的倒角設(shè)計(jì)成水滴形,并把分流橋橋尖設(shè)計(jì)成20°錐形,分流橋橋尖角度越小,分流橋后鋁合金流的焊合壓力越大,這樣有利于金屬流動(dòng)焊合。
下模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
由于模具的齒頂部是最不易填充的部位,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)為最小,其余??赘鞑康墓ぷ鲙О雌渌幠?椎奈恢?、形狀壁厚等做相應(yīng)的調(diào)整和選擇,確保其擠壓速度趨于一致。
綜上所述,鋁型材散熱器模具使用假分流設(shè)計(jì)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(zhǎng)了模具的使用壽命,而且,這種帶有分流橋的結(jié)構(gòu),還有效地減小了模孔底部較大壁厚處的流速,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,不僅為壁厚相差懸殊的實(shí)心散熱器型材而且還包括其他壁厚懸殊,懸臂大的工業(yè)材模具的設(shè)計(jì)開辟了新的思路和途徑。
以上就是關(guān)于散熱器鋁型材模具設(shè)計(jì)的斷面分析和設(shè)計(jì)分析的簡(jiǎn)單介紹。佛山三水永裕鋁合金型材廠家是一家成立于2003年的專業(yè)鋁型材定制開模生產(chǎn)廠家,提供鋁型材開模、加工、表面處理和物流一站式服務(wù)。
文章整理:永裕金屬jinzhaojijin.cn
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