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铝型材挤压模具技术的发展趋向
近年来,工模具技术作为铝型材挤压技术的一个重要方面得到了全世界的普遍重视,很多工程技术人员对模具技术的各个领域进行了全面的系统的深入的分析研究,并获得了重大的进展,归纳起来,铝型材模具技术正向以下几个方面发展,其明显特征是:
(1)开始创立一门独立的模具科学,形成了一套完整的模具技术;目前,许多国家已经成立或正在筹建模具学院、工模具研究所、挤压工模具工厂,形成了一支模具设计与制造的专业技术队伍;模具技术是介于压力加工和机械加工之间的一门涉及多学科的综合性技术,目前,这门技术正在致力于研究挤压设备结构、挤压的工艺过程与工艺参数、模具材料、模具结构、模具的制造方法与工艺,模具的使用与维修等对模具质量、模具使用寿命和模具成本的影响;
(2)研制新的模具材料与改善熔炼铸造、锻造、加工和热处理工艺结合起来,仍然是改善铝型材挤压模具发展的的主要方向;如离子氮化处理和表面硬化处理等技术的出现,使一些普通的模具材料获得了新的发展;
(3)新结构工模具的设计与研制是发展铝型材挤压模具技术中的最有生命力的因素,因此,也是世界各国研究最活跃的课题,如减少应力集中的分瓣扁挤压筒的研制,大型挤压轴的镶拼结构和组合结构,自动装卸和自动调心的穿孔系统的设计,T·A·C反挤压工具的设计,各种平面分流组合模新型结构的研究等,都被列为许多国家的重要研究课题;
(4)随着铝型材挤压机的大型化,各国对工模具的大型化也正在开展广泛的研究,如原苏联已能设计和制造内径为φ800~φ1100mm,比压为500~600MPa的大型挤压筒,正在研制内径为φ800mm,比压为700~800MPa和内径为φ1800,比压为400~500MPa的圆挤压筒及□300×1600mm的大型扁挤压筒;这不仅需要寻求在熔铸和锻造大型锻坯时具有高力学性能和高工艺性能的经济耐用的高强耐热合金钢,而且要改进挤压筒的加工工艺和热处理工艺;
(5)简化工模具的装配结构,实现自动化更换与装卸,缩短辅助时间是实现全机自动化和生产线自动化连续化的重要方面,正越来越得到铝型材挤压工作者的重视;
(6)改善工模具的使用条件、加强工模具的维护和提高模具的合理技术也是目前提高模具技术的发展趋势之一;如寻求良好的润滑剂和工艺润滑条件,用水和液态氮等降低模温、补焊和机械抛光等技术在各国获得了发展;
(7)应用模拟试验方法和最新的理论方法来分析铝型材挤压加工中的应力应变状态,寻求新的模具结构和校核模具强度也是模具技术上的重要发展方向之一;用氯化银作为模拟材料进行试验,来了解铝型材挤压过程中模具的受力情况,用有机玻璃模拟进行光弹光塑试验来分析研究工模具的结构设计及其对金属流动力学的影响,用滑移线法、有限元法等来分析模具的受力情况等,都是发展模具技术的重要趋势;
(8)电子计算机技术普遍用于挤压模具技术是最重要最有前途的发展趋向;铝型材挤压模具的电子计算机辅助设计是模具优化设计的关键技术,是使模具设计工作由单个的手工的作业变成连续的自动化作业的唯一可靠的途径,而且能保证设计的模具合理而经济,挤压模具的电子计算机辅助制造是将数控机床的机加工、数控电火花-线切割加工、离子氮化处理等工序连续地自动地进行作业,是目前最先进最有发展前途的制模技术,可以预料,在不久的将来,挤压模具的电子计算机辅助设计和制造将在铝型材挤压技术中获得广泛的应用;
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