كيف تصمم يموت بثق المبرد على عباد الشمس من أجل ملف تعريف الألومنيوم؟

1. تحليل الخصائص الهيكلية لأقسام ملف تعريف الألومنيوم

يوضح الشكل 1 المقطع العرضي لملف ألومنيوم المبرد النموذجي. تبلغ مساحة المقطع العرضي للملف 7773.5 مم مربع ، مع ما مجموعه 40 أسنان تبديد الحرارة. الحد الأقصى لحجم فتح المعلق الذي يتكون بين الأسنان هو 4.46 مم. بعد الحساب ، تكون نسبة اللسان بين الأسنان 15.7. في الوقت نفسه ، هناك مساحة صلبة كبيرة في وسط الملف الشخصي ، بمساحة 3846.5 مم مربع.

انطلاقًا من خصائص شكل الملف الشخصي ، يمكن اعتبار المسافة بين الأسنان كملفات تعريف شبه مجوفة ، ويتكون ملف المبرد من ملامح شبه مجوفة متعددة. لذلك ، عند تصميم بنية القالب ، يكون المفتاح هو النظر في كيفية ضمان قوة القالب. على الرغم من أنه بالنسبة للملامح شبه المجوفة ، فقد طورت الصناعة مجموعة متنوعة من هياكل القوالب الناضجة ، مثل "القالب المغطى بالفئة" ، و "القالب المقطوع" ، و "العفن الجسر المعلق" ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن هذه الهياكل لا تنطبق على المنتجات تتألف من ملامح شبه مجوفة. لا ينظر التصميم التقليدي إلا في مواد ، ولكن في صب البثق ، فإن التأثير الأكبر على القوة هو قوة البثق أثناء عملية البثق ، وعملية تكوين المعادن هي العامل الرئيسي الذي يولد قوة البثق.

نظرًا للمساحة الصلبة المركزية الكبيرة لملف الرادياتير الشمسي ، من السهل جدًا التسبب في أن يكون معدل التدفق الكلي في هذه المنطقة سريعًا للغاية أثناء عملية البثق ، وسيتم إنشاء إجهاد الشد الإضافي على رأس تعليق Intertooth أنبوب ، مما أدى إلى كسر أنبوب تعليق intertooth. لذلك ، في تصميم بنية القالب ، يجب أن نركز على تعديل معدل تدفق المعادن ومعدل التدفق لتحقيق الغرض من تقليل ضغط البثق وتحسين حالة الإجهاد للأنبوب المعلق بين الأسنان ، وذلك لتحسين قوة القالب.

2. اختيار هيكل القالب وقدرة الصحافة البثق

2.1 شكل هيكل القالب

بالنسبة لملف الرادياتير عباد الشمس الموضح في الشكل 1 ، على الرغم من أنه لا يحتوي على جزء جوفاء ، إلا أنه يجب أن يعتمد بنية القالب المنقسمة كما هو موضح في الشكل 2. يختلف عن بنية قالب التحويلة التقليدية ، يتم وضع غرفة لحام المعادن في الجزء العلوي العفن ، ويستخدم بنية إدراج في القالب السفلي. والغرض من ذلك هو تقليل تكاليف العفن وتقصير دورة تصنيع القوالب. كل من العفن العلوي ومجموعات العفن السفلية عالمية ويمكن إعادة استخدامها. الأهم من ذلك ، يمكن معالجة كتل ثقب الموت بشكل مستقل ، والتي يمكن أن تضمن بشكل أفضل دقة حزام عمل ثقب الموت. تم تصميم الفتحة الداخلية للقالب السفلي كخطوة. يتبنى الجزء العلوي وكتلة فتحة العفن تناسب الخلوص ، وقيمة الفجوة على كلا الجانبين هي 0.06 ~ 0.1M ؛ يتبنى الجزء السفلي ملاءمة التداخل ، ومبلغ التداخل على كلا الجانبين هو 0.02 ~ 0.04m ، مما يساعد على ضمان توحيد التجميع ويسهل التجميع ، وجعل البطانة أكثر إحكاما ، وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يتجنب تشوه العفن الناجم عن التثبيت الحراري تناسب التداخل.

2.2 اختيار سعة الطارد

إن اختيار سعة الطارد هو ، من ناحية ، لتحديد القطر الداخلي المناسب لبرميل البثق والحد الأقصى للضغط المحدد للبثق في قسم برميل البثق لتلبية الضغط أثناء تشكيل المعادن. من ناحية أخرى ، هو تحديد نسبة البثق المناسبة وتحديد مواصفات حجم القالب المناسبة بناءً على التكلفة. بالنسبة لملف الرادياتير المبرد ، لا يمكن أن تكون نسبة البثق كبيرة جدًا. السبب الرئيسي هو أن قوة البثق تتناسب مع نسبة البثق. كلما زادت نسبة البثق ، زادت قوة البثق. هذا ضار للغاية لعفن ملف تعريف الألومنيوم المبرد من عباد الشمس.

تُظهر التجربة أن نسبة البثق من ملفات تعريف الألومنيوم لمحامير عباد الشمس أقل من 25 عامًا. بالنسبة للملف الشخصي الموضح في الشكل 1 ، تم اختيار بثق 20.0 مليون مع قطر داخلي برميل من 208 مم. بعد الحساب ، يكون الحد الأقصى للضغط المحدد للبثق 589MPa ، وهو قيمة أكثر ملاءمة. إذا كان الضغط المحدد مرتفعًا جدًا ، فسيكون الضغط على القالب كبيرًا ، وهو ضار بحياة القالب ؛ إذا كان الضغط المحدد منخفضًا جدًا ، فلن يتمكن من تلبية متطلبات تشكيل البثق. تُظهر التجربة أن الضغط المحدد في حدود 550 ~ 750 ميجا باسكال يمكنه تلبية متطلبات العملية المختلفة بشكل أفضل. بعد الحساب ، يكون معامل البثق هو 4.37. يتم تحديد مواصفات حجم القالب كـ 350 mmx200 مم (درجات القطر الخارجي x).

3. تحديد المعلمات الهيكلية للعفن

3.1 المعلمات الهيكلية للعفن العلوي

(1) عدد وترتيب الثقوب المحول. بالنسبة لقالب تحويلة المبرد على عباد الشمس ، كلما زاد عدد ثقوب التحويلة ، كان ذلك أفضل. بالنسبة للملفات الشخصية ذات الأشكال الدائرية المماثلة ، يتم اختيار 3 إلى 4 ثقوب تحويلة تقليدية بشكل عام. والنتيجة هي أن عرض جسر التحويل أكبر. بشكل عام ، عندما يكون أكبر من 20 مم ، يكون عدد اللحامات أقل. ومع ذلك ، عند اختيار حزام العمل في ثقب الموت ، يجب أن يكون حزام العمل في ثقب الموت في أسفل جسر التحويل أقصر. في ظل حالة عدم وجود طريقة حسابية دقيقة لاختيار حزام العمل ، فإنه سيؤدي بطبيعة الحال إلى فتح ثقب الموت تحت الجسر والأجزاء الأخرى التي لا تحقق نفس معدل التدفق بالضبط أثناء البثق بسبب الفرق في حزام العمل ، سيؤدي هذا الاختلاف في معدل التدفق إلى إنتاج إجهاد شد إضافي على الكابولي ويسبب انحراف أسنان تبديد الحرارة. لذلك ، بالنسبة لبثق المبرد عباد الشمس يموت بعدد كثيف من الأسنان ، من الأهمية بمكان التأكد من أن معدل تدفق كل سن متسق. مع زيادة عدد ثقوب التحويل ، سيزداد عدد جسور التحويلة وفقًا لذلك ، وسيصبح معدل التدفق وتوزيع التدفق للمعدن أكثر. هذا لأنه مع زيادة عدد جسور التحويلة ، يمكن تقليل عرض جسور التحويلة وفقًا لذلك.

تُظهر البيانات العملية أن عدد ثقوب التحويل هو عمومًا 6 أو 8 ، أو أكثر. بالطبع ، بالنسبة لبعض ملفات تعريف تبديد حرارة عباد الشمس الكبيرة ، يمكن للقالب العلوي أيضًا ترتيب ثقوب التحويلة وفقًا لمبدأ عرض جسر التحويل ≤ 14mm. الفرق هو أنه يجب إضافة لوحة الفاصل الأمامية إلى توزيعها مسبقًا وضبط تدفق المعادن. يمكن تنفيذ عدد وترتيب الثقوب المقطوعة في لوحة المحول الأمامي بطريقة تقليدية.

بالإضافة إلى ذلك ، عند ترتيب ثقوب التحويلة ، ينبغي الاعتبار لاستخدام القالب العلوي لحماية رأس ناتئ أسنان تبديد الحرارة بشكل مناسب لمنع المعدن من ضرب رأس ناتئ مباشرة وبالتالي تحسين حالة الإجهاد من أنبوب ناتئ. يمكن أن يكون الجزء المحظور من رأس الكابولي بين الأسنان 1/5 ~ 1/4 من طول أنبوب ناتئ. يظهر تخطيط ثقوب التحويل في الشكل 3

(2) علاقة المنطقة من ثقب التحويل. نظرًا لأن سمك الجدار لجذر الأسنان الساخنة صغيرة والارتفاع بعيدًا عن الوسط ، والمنطقة المادية مختلفة تمامًا عن المركز ، فهو الجزء الأكثر صعوبة في تكوين المعدن. لذلك ، تتمثل النقطة الرئيسية في تصميم قالب ملف تعريف الرادياتير في عباد الشمس لجعل معدل تدفق الجزء الصلب المركزي بطيئًا قدر الإمكان لضمان أن يملأ المعدن جذر السن أولاً. من أجل تحقيق مثل هذا التأثير ، من ناحية ، هو اختيار حزام العمل ، والأهم من ذلك ، تحديد مساحة حفرة المحول ، وخاصة مساحة الجزء المركزي المقابل لفتحة محول. تُظهر الاختبارات والقيم التجريبية أن أفضل تأثير يتم تحقيقه عندما ترضي مساحة المقطوع المركزي S1 ومنطقة ثقب المقطوع الفردي الخارجي S2 العلاقة التالية: S1 = (0.52 ~ 0.72) S2

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون قناة التدفق المعدني الفعال في ثقب الصخور المركزي 20 ~ 25 مم من قناة التدفق المعدني الفعال لفتحة الخائن الخارجي. يأخذ هذا الطول أيضًا في الاعتبار الهامش وإمكانية إصلاح العفن.

(3) عمق غرفة اللحام. يموت بثق المبرد على عباد الشمس يختلف عن موت التحويل التقليدي. يجب أن تكون غرفة اللحام بأكملها في الجزء العلوي من الموت. هذا لضمان دقة معالجة كتلة الثقب للموت السفلي ، وخاصة دقة حزام العمل. بالمقارنة مع قالب التحويلة التقليدية ، يجب زيادة عمق غرفة اللحام في قالب تحويل المبرد المبرد على عباد الشمس. كلما زادت قدرة آلة البثق ، زادت الزيادة في عمق غرفة اللحام ، والتي تتراوح بين 15 إلى 25 مم. على سبيل المثال ، إذا تم استخدام آلة بثق 20 mn ، فإن عمق غرفة اللحام في تموت التحويلة التقليدية هو 20 ~ 22 مم ، في حين يجب أن يكون عمق غرفة اللحام في التحويلة لملف رادياتير عباد الشمس 35 ~ 40 مم . ميزة ذلك هي أن المعدن ملحوم بالكامل وأن الإجهاد على الأنبوب الموقوف قد انخفض إلى حد كبير. يظهر هيكل غرفة لحام القالب العلوي في الشكل 4.

3.2 تصميم إدراج ثقب يموت

يشمل تصميم كتلة ثقب الموت بشكل رئيسي حجم ثقب الموت ، حزام العمل ، القطر الخارجي وسمك كتلة المرآة ، إلخ.

(1) تحديد حجم ثقب الموت. يمكن تحديد حجم ثقب الموت بطريقة تقليدية ، وذلك بشكل رئيسي مع الأخذ في الاعتبار تحجيم المعالجة الحرارية للسبائك.

(2) اختيار حزام العمل. يتمثل مبدأ اختيار حزام العمل أولاً في التأكد من أن إمدادات جميع المعدن في أسفل جذر الأسنان كافي ، بحيث يكون معدل التدفق في الجزء السفلي من جذر السن أسرع من الأجزاء الأخرى. لذلك ، يجب أن يكون حزام العمل في الجزء السفلي من جذر السن هو الأقصر ، بقيمة 0.3 ~ 0.6 مم ، ويجب زيادة حزام العمل في الأجزاء المجاورة بمقدار 0.3 مم. المبدأ هو الزيادة بمقدار 0.4 ~ 0.5 كل 10 ~ 15mm باتجاه المركز ؛ ثانياً ، يجب ألا يتجاوز حزام العمل في أكبر جزء صلب من المركز 7 مم. خلاف ذلك ، إذا كان الفرق الطول في حزام العمل كبيرًا جدًا ، فسيحدث أخطاء كبيرة في معالجة أقطاب النحاس ومعالجة EDM لحزام العمل. يمكن أن يتسبب هذا الخطأ بسهولة في كسر انحراف الأسنان أثناء عملية البثق. يظهر حزام العمل في الشكل 5.

 

(3) القطر الخارجي وسمك الإدراج. بالنسبة لقوالب التحويل التقليدية ، فإن سمك ثقب الموت هو سمك القالب السفلي. ومع ذلك ، بالنسبة لقالب رادياتير عباد الشمس ، إذا كان سمك الفتحة الفعالة كبيرة جدًا ، فسيتم تصادم الملف الشخصي بسهولة مع القالب أثناء البثق والتفريغ ، مما يؤدي إلى أسنان غير متساوية أو خدوش أو حتى تشويش الأسنان. هذه سوف تتسبب في كسر الأسنان.

بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت سمك ثقب الموت طويلًا جدًا ، فمن ناحية ، يكون وقت المعالجة طويلًا أثناء عملية EDM ، ومن ناحية أخرى ، من السهل التسبب في انحراف التآكل الكهربائي ، ومن السهل أيضًا ذلك تسبب انحراف الأسنان أثناء البثق. بالطبع ، إذا كان سمك ثقب الموت صغيرًا جدًا ، فلا يمكن ضمان قوة الأسنان. لذلك ، مع مراعاة هذين العاملين في الاعتبار ، يوضح التجربة أن درجة إدخال ثقب القالب من القالب السفلي هي عمومًا 40 إلى 50 ؛ وينبغي أن يكون القطر الخارجي لإدخال ثقب الموت من 25 إلى 30 مم من أكبر حافة من ثقب الموت إلى الدائرة الخارجية للإدراج.

بالنسبة إلى الملف الشخصي الموضح في الشكل 1 ، يكون القطر الخارجي وسمك كتلة ثقب الموت 225 مم و 50 مم على التوالي. يظهر إدراج ثقب الموت في الشكل 6. د في الشكل هو الحجم الفعلي والحجم الاسمي هو 225 ملم. تتم مطابقة انحراف الحد الأقصى لأبعاده الخارجية وفقًا للثقب الداخلي للقالب السفلي للتأكد من أن الفجوة الأحادية في حدود 0.01 ~ 0.02 مم. يظهر كتلة ثقب الموت في الشكل 6. الحجم الاسمي للثقب الداخلي لكتلة فتحة الموت الموضوعة على القالب السفلي هو 225 ملم. استنادًا إلى الحجم الفعلي المقاس ، تتم مطابقة كتلة ثقب الموت وفقًا لمبدأ 0.01 ~ 0.02 مم لكل جانب. يمكن الحصول على القطر الخارجي لكتلة ثقب الموت كـ D ، ولكن لراحة التثبيت ، يمكن تقليل القطر الخارجي لكتلة مرآة ثقب الموت بشكل مناسب في حدود 0.1 متر في نهاية التغذية ، كما هو مبين في الشكل .

4. التقنيات الرئيسية لتصنيع القوالب

لا يختلف تصنيع قالب ملف تعريف الرادياتير من عباد الشمس عن قوالب ملف تعريف الألومنيوم العادي. ينعكس الفرق الواضح بشكل أساسي في المعالجة الكهربائية.

(1) من حيث قطع الأسلاك ، من الضروري منع تشوه القطب النحاسي. نظرًا لأن القطب النحاسي المستخدم في EDM ثقيل ، فإن الأسنان صغيرة جدًا ، والقطب نفسه ناعم ، ويكون له صلابة سيئة ، وتسبب درجة الحرارة العالية المحلية الناتجة عن القطع الأسلاك في تشوه القطب بسهولة أثناء عملية قطع الأسلاك. عند استخدام أقطاب النحاس المشوهة لمعالجة أحزمة العمل والسكاكين الفارغة ، ستحدث الأسنان المنحرفة ، مما قد يتسبب بسهولة في إلغاء القالب أثناء المعالجة. لذلك ، من الضروري منع تشوه الأقطاب النحاسية أثناء عملية التصنيع عبر الإنترنت. التدابير الوقائية الرئيسية هي: قبل قطع الأسلاك ، مستوى كتلة النحاس مع السرير ؛ استخدم مؤشر الطلب لضبط العمودي في البداية ؛ عند قطع الأسلاك ، ابدأ من جزء السن أولاً ، وأخيراً قطع الجزء بجدار سميك ؛ بين الحين والآخر ، استخدم الأسلاك الفضية الخردة لملء الأجزاء المقطوعة ؛ بعد صنع السلك ، استخدم آلة سلك لقطع قسم قصير من حوالي 4 مم على طول طول القطب النحاسي المقطوع.

(2) من الواضح أن تصنيع التصريف الكهربائي يختلف عن القوالب العادية. EDM مهم للغاية في معالجة قوالب ملف تعريف الرادياتير عباد الشمس. حتى لو كان التصميم مثاليًا ، فإن عيبًا طفيفًا في EDM سيؤدي إلى إلغاء القالب بأكمله. لا تعتمد تصنيع التفريغ الكهربائي على المعدات مثل قطع الأسلاك. هذا يعتمد إلى حد كبير على مهارات التشغيل للمشغل والكفاءة. إن تصنيع التفريغ الكهربائي يول الانتباه بشكل أساسي إلى النقاط الخمس التالية:

① التفريغ الإلكترونية الحالي. 7 ~ 10 يمكن استخدام التيار لتصنيع EDM الأولي لتقصير وقت المعالجة ؛ 5 ~ 7 يمكن استخدام التيار لإنهاء الآلات. الغرض من استخدام التيار الصغير هو الحصول على سطح جيد ؛

② تأكد من تسطيح الوجه نهاية القالب وعمودية القطب النحاسي. إن سوء تسطيح الوجه نهاية العفن أو العمودي غير الكافي للقطب النحاسي يجعل من الصعب التأكد من أن طول حزام العمل بعد معالجة EDM متسقة مع طول حزام العمل المصمم. من السهل على عملية EDM أن تفشل أو حتى اختراق حزام العمل المسننة. لذلك ، قبل المعالجة ، يجب استخدام طاحونة لتسوية طرفي القالب لتلبية متطلبات الدقة ، ويجب استخدام مؤشر الطلب لتصحيح العمودي للقطب النحاسي ؛

③ تأكد من أن الفجوة بين السكاكين الفارغة حتى. أثناء التشغيل الأولي ، تحقق مما إذا كانت الأداة الفارغة تعوض كل 0.2 مم كل 3 إلى 4 مم من المعالجة. إذا كانت الإزاحة كبيرة ، فسيكون من الصعب تصحيحه مع التعديلات اللاحقة ؛

④ إخلاء البقايا الناتجة خلال عملية EDM في الوقت المناسب. سوف ينتج تآكل تفريغ الشرارة كمية كبيرة من البقايا ، والتي يجب تنظيفها في الوقت المناسب ، وإلا فإن طول حزام العمل سيكون مختلفًا بسبب الارتفاعات المختلفة للبقايا ؛

⑤ يجب أن يكون القالب demagnetized قبل EDM.

5. مقارنة نتائج البثق

تم اختبار الملف الشخصي الموضح في الشكل 1 باستخدام قالب الانقسام التقليدي ومخطط التصميم الجديد المقترح في هذه المقالة. ويرد مقارنة النتائج في الجدول 1.

يمكن أن نرى من نتائج المقارنة أن بنية القالب لها تأثير كبير على حياة العفن. القالب المصمم باستخدام المخطط الجديد له مزايا واضحة ويحسن حياة العفن بشكل كبير.

6. الخلاصة

قالب برفع ملف تعريف مرافقي Sunflower هو نوع من القالب يصعب تصميمه وتصنيعه ، وتصميمه وتصنيعه معقدان نسبيًا. لذلك ، لضمان معدل نجاح البثق وعمر خدمة القالب ، يجب تحقيق النقاط التالية:

(1) يجب اختيار الشكل الهيكلي للقالب بشكل معقول. يجب أن يكون بنية القالب مواتية لتقليل قوة البثق لتقليل الإجهاد على ناتئ القالب الذي يتكون من أسنان تبديد الحرارة ، وبالتالي تحسين قوة القالب. المفتاح هو تحديد عدد وترتيب ثقوب التحويل بشكل معقول ومنطقة ثقوب التحويل وغيرها من المعلمات: أولاً ، يجب ألا يتجاوز عرض جسر التحويل الذي يتكون بين ثقوب التحويلة 16 مم ؛ ثانياً ، يجب تحديد مساحة فتحة الانقسام بحيث تصل نسبة الانقسام إلى أكثر من 30 ٪ من نسبة البثق قدر الإمكان مع ضمان قوة القالب.

(2) حدد حزام العمل بشكل معقول واعتماد تدابير معقولة أثناء التشغيل الكهربائي ، بما في ذلك تقنية المعالجة للأقطاب النحاسية والمعلمات المعيارية الكهربائية للآلات الكهربائية. النقطة الرئيسية الأولى هي أن القطب النحاسي يجب أن يكون أرضًا سطحيًا قبل قطع الأسلاك ، ويجب استخدام طريقة الإدراج أثناء قطع الأسلاك لضمانه. الأقطاب الكهربائية ليست فضفاضة أو مشوهة.

(3) أثناء عملية التشغيل الكهربائية ، يجب محاذاة القطب بدقة لتجنب انحراف الأسنان. بطبيعة الحال ، على أساس التصميم والتصنيع المعقول ، فإن استخدام الصلب العفن العالي الجودة للعمل الساخن وعملية المعالجة الحرارية الفراغي لثلاثة أو أكثر يمكن أن تزيد من إمكانات القالب وتحقيق نتائج أفضل. من التصميم ، التصنيع إلى إنتاج البثق ، فقط إذا كان كل رابط دقيقًا ، فيمكننا التأكد من أن قالب ملف تعريف المبرد على عباد الشمس.