分析提高铝材产量延长挤压模具寿命

铝型材正常模具正常寿命
　　
　　模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命，模具首次修复前生产出的合格产品的数目，叫首次寿命；模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目，叫修模寿命。模具寿命是首次寿命与各次修复寿命的总和。
　　
　　模具寿命与模具类形和结构有关，它是一定时期内模具材料性能、模具设计与制造水平.模具热处理水平以及使用及维护水平的综合反映。模具寿命的高低在一定程度上反映一个地区、一个国家的冶金工业、机械制造工业水平。
　　
　　模具失效形式及机理
　　
　　但失效形式归纳起来大致有三种，即磨损、断裂、塑性变形。
　　
　　(1)磨损失效
　　
　　模具在服役时，与成形坯料接触，产生相对运动。由于表面的相对运动，接触表面逐渐失去物质的现象叫磨损。磨损失效可分为以下几种：
　　
　　(2)断裂失效
　　
　　模具出现大裂纹或分离为两部分和数部分丧失服役能力时，成为断裂失效。断裂可分为塑性断裂和脆性断裂。模具材料多为中、高强度钢，断裂的形式多为脆性断裂。
　　
　　脆性断裂又可分为一次性断裂和疲劳断裂。
　　
　　(3)塑性变形失效
　　
　　模具的塑性变形是模具金属材料的屈服过程。是否产生塑性变形，起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。在高温下服役的模具，是否产生塑性变形，主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。
　　
　　随着铝行业趋势的发展，近年来大家都在寻求更优更好的发展模式以提高效率、节约成本、增加效益。对于铝型材的产出挤压模具无疑是一个重要的控制节点。要提高其寿命当然是一个系统性的问题，在实际的生产使用过程中，一般将从优化设计、模具加工、使用维护等较主要的几个方面着手。
　　
　　一、优化设计
　　
　　对于挤压模具来讲，设计的水准直接影响着出料的状况更在一定程度上关乎着模具的使用寿命。挤压模的设计首先是要根据型材情况选择一个合适的挤压比确定机台吨位和孔数，使之设计出来的分流孔形成一个出料平衡的状态，另外要尽量的避免应力集中的设计构造，要使模具各部分受力均匀以保证其稳定。下面就几个典型的实际例子简要说明：对于（如图1）这样的型材，在设计时一般会在悬臂处设计有桥位避免直冲，因其这类模具容易偏塌。
　　
　　对于悬臂两边壁厚差较大的一般会设计成高低工作带（如图2），这样能有效的调节两边的流量，可以一定程度的避免偏塌。
　　
　　一些工头较小的模具容易偏摆或断裂，通常会设计成零下空刀（如图3），有效增加其强度。
　　
　　针对工头较复杂螺丝孔又较多的工头一般上空刀会适当加长，目的是加强螺丝孔位置的强度。鉴于热处理更好的淬透模具、更好的释放应力及更好的加温透彻等因素，对于一些大型的方管、矩形工头中间会加钻孔（如图4）。
　　
　　如果型材对角线较长且为方管类型，一般会将上模厚度加厚以更好的保证其强度，桥位也将适当加宽，从而有效的避免过早的裂角等问题。
　　
　　二、模具加工
　　
　　挤压模具的加工制造分为机械加工及电加工。基本上机械加工为粗加工，完成模具的主要构造；电加工为精加工，主要再次加工出工作带等重要部位。对于要提高挤压模具的寿命来讲，在加工过程中注意到一些细节是相当有作用的。特别是通过返修后的一个情况来分析出下次补充模的时候应该怎么样更好的加工。
　　
　　1．热处理方面，一般的挤压模具硬度值为HRC47-HRC51，但对于规格在￠560以上的大模硬度值一般会取下限值HRC47左右。因为这样既能保证模具的硬度也能保持模具所需的韧性。
　　
　　2．对于分流孔的加工尤其是多孔模具，要特别注重分流孔加工之后的对称性，加工过程中要注意到刀具的损耗以保较终的尺寸精度。打磨房的工作是将模具打磨光亮，在粗打的过程中务必将刀痕、导流、过渡位等打好，所有桥位与模颈的连接处务必圆弧相接，以致更好的热处理。至此，我司按照热前粗打热后精打的工艺将模具表面光洁度作了切实的提高，更有利于出料的顺畅及减少摩擦。
　　
　　3．导流对于挤压模具来讲起着平衡供料的重要作用，致使导流的加工成为关注的焦点。一般导流的加工都是按照设计图纸标明的来进行。但为了提高一次上机合格率及发挥现场加工人员的经验优势，我司对于一般导流、穿孔的加工依现场加工人员的经验值（来自于平常模具返修情况的总结）来进行。
　　
　　4．模具空刀的加工对其强度起着至关重要的作用尤其是毛条位、端点位、悬臂等处的空刀。通常情况下为保证其强度会将特殊部位的空刀斜度稍加大而空刀值取下差。为保证模具不过早的产生壁厚超差等情况，一般模具较终的完工壁厚取负差（0至-0.03MM）。
　　
　　三、模具后续的使用与维护
　　
　　1.在试模、挤压过程中要着重注意到以下几方面：A.挤压前模温棒温的确定，是否达到挤压温度的要求、加温有无透芯（加温炉内模具的摆放很重要，模具与模具之间要有一定的加温间隙）。B.挤压模具一定要对准中心位，从而避免压塌、塞模的现象产生。C.针对不同的型材模具要选用合适的挤压速度，避免过快过急造成出料不畅。D.在挤压的过程中我们还要注意铝棒的质量，避免因铝棒杂质问题造成模具崩损的情况发生等等。
　　
　　2.修模是一个很重要的环节，但是修模首先要考虑的就是其强度，要在保证模具强度的基础上进行修模。不到较后的程度一般不采用烧焊，因为烧焊对模具寿命有着重大的影响。尤其是工作带的烧焊，极易造成寿命的缩短。对于型材快慢的修复，一般采用将慢的地方修快而不采用将快的地方阻慢。至此，在模具构造上减负，一定程度上能保证其寿命。当然，提高修模水平减少试模次数也是提升模具使用寿命的方法之一。
　　
　　3.在煲模的过程中，特别要注意取冲料的环节，尤其是在一些螺丝孔或较为脆弱的地方，不然，很容易冲烂模具。
　　
　　4.模具的搬运过程要谨慎进行，避免磕碰到工作带等地方。在模具入仓之前，务必要清洁干净，认真细致深入地对模具进行检查，有无细小裂痕和破损。
　　
　　5.对于生产完的模具务必对其工艺数据进行有效管理，例如修模的方案，加工的细节，挤压的工艺等。因为这些都能成为后续补充模具或类似模具的复制对象，这样可以有效提升模具的上机合格率。
　　
　　总之，挤压模具寿命的提升有赖于设计、制造、使用及后续维护等过程的完美链接。靠单一的环节并不能有效的达到目的，通过各环节的有效整合，相信在模具寿命方面能得到相应的提升。