จะออกแบบแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปหม้อน้ำดอกทานตะวันสำหรับโปรไฟล์อะลูมิเนียมได้อย่างไร?

จะออกแบบแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปหม้อน้ำดอกทานตะวันสำหรับโปรไฟล์อะลูมิเนียมได้อย่างไร?

เนื่องจากโลหะผสมอลูมิเนียมมีน้ำหนักเบา สวยงาม ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มีการนำความร้อนและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม จึงใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นส่วนประกอบการกระจายความร้อนในอุตสาหกรรมไอที อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรม LED ที่กำลังเติบโตในปัจจุบัน ส่วนประกอบการกระจายความร้อนโลหะผสมอลูมิเนียมเหล่านี้มีฟังก์ชันการกระจายความร้อนที่ดี ในการผลิต กุญแจสำคัญในการผลิตโปรไฟล์หม้อน้ำแบบอัดรีดที่มีประสิทธิภาพคือแม่พิมพ์ เนื่องจากโปรไฟล์เหล่านี้โดยทั่วไปมีลักษณะเฉพาะของฟันกระจายความร้อนขนาดใหญ่และหนาแน่นและท่อแขวนยาว โครงสร้างแม่พิมพ์แบนแบบดั้งเดิม โครงสร้างแม่พิมพ์แยก และโครงสร้างแม่พิมพ์โปรไฟล์กึ่งกลวงจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแรงของแม่พิมพ์และการขึ้นรูปด้วยการอัดรีดได้ดี

ปัจจุบัน บริษัทต่าง ๆ พึ่งพาคุณภาพของเหล็กแม่พิมพ์มากขึ้น เพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของแม่พิมพ์ พวกเขาจึงไม่ลังเลที่จะใช้เหล็กนำเข้าที่มีราคาแพง ต้นทุนของแม่พิมพ์สูงมาก และอายุการใช้งานเฉลี่ยจริงของแม่พิมพ์น้อยกว่า 3 ตัน ส่งผลให้ราคาตลาดของหม้อน้ำค่อนข้างสูง ทำให้การโปรโมตและความนิยมของหลอดไฟ LED มีข้อจำกัดอย่างมาก ดังนั้น แม่พิมพ์รีดขึ้นรูปสำหรับโปรไฟล์หม้อน้ำรูปดอกทานตะวันจึงดึงดูดความสนใจอย่างมากจากวิศวกรและบุคลากรทางเทคนิคในอุตสาหกรรม

บทความนี้จะแนะนำเทคโนโลยีต่างๆ ของแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวัน ซึ่งได้มาจากการวิจัยอย่างพิถีพิถันเป็นเวลาหลายปีและการทดลองผลิตซ้ำโดยใช้ตัวอย่างในการผลิตจริง เพื่อให้เพื่อนร่วมงานได้ใช้อ้างอิง

 640

1. การวิเคราะห์ลักษณะโครงสร้างของหน้าตัดโปรไฟล์อลูมิเนียม

รูปที่ 1 แสดงหน้าตัดของโปรไฟล์อลูมิเนียมหม้อน้ำดอกทานตะวันทั่วไป พื้นที่หน้าตัดของโปรไฟล์คือ 7773.5 มม.² โดยมีฟันระบายความร้อนทั้งหมด 40 ซี่ ขนาดช่องแขวนสูงสุดที่เกิดขึ้นระหว่างฟันคือ 4.46 มม. หลังจากคำนวณแล้ว อัตราส่วนลิ้นระหว่างฟันคือ 15.7 ในเวลาเดียวกัน ยังมีพื้นที่ทึบขนาดใหญ่ที่บริเวณกึ่งกลางของโปรไฟล์ โดยมีพื้นที่ 3846.5 มม.²

太阳ดอกไม้2

รูปที่ 1 มุมมองตัดขวางของโปรไฟล์

เมื่อพิจารณาจากลักษณะรูปร่างของโปรไฟล์ ช่องว่างระหว่างฟันสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นโปรไฟล์กึ่งกลวง และโปรไฟล์หม้อน้ำประกอบด้วยโปรไฟล์กึ่งกลวงหลายโปรไฟล์ ดังนั้น เมื่อออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าจะรับประกันความแข็งแรงของแม่พิมพ์ได้อย่างไร แม้ว่าอุตสาหกรรมโปรไฟล์กึ่งกลวงจะมีการพัฒนาโครงสร้างแม่พิมพ์ที่หลากหลาย เช่น "แม่พิมพ์แยกแบบปิด" "แม่พิมพ์แยกแบบตัด" "แม่พิมพ์แยกแบบสะพานแขวน" เป็นต้น อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเหล่านี้ไม่สามารถใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยโปรไฟล์กึ่งกลวงหลายโปรไฟล์ การออกแบบแบบดั้งเดิมพิจารณาเฉพาะวัสดุเท่านั้น แต่ในการขึ้นรูปด้วยการอัดรีด แรงอัดระหว่างกระบวนการอัดรีดเป็นปัจจัยหลักในการสร้างแรงอัดรีดในกระบวนการขึ้นรูปโลหะ

เนื่องจากพื้นที่ทึบตรงกลางขนาดใหญ่ของโปรไฟล์หม้อน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ จึงง่ายมากที่จะทำให้อัตราการไหลโดยรวมในพื้นที่นี้เร็วเกินไปในระหว่างกระบวนการอัดรีด และแรงดึงเพิ่มเติมจะเกิดขึ้นที่หัวของท่อแขวนระหว่างฟัน ส่งผลให้ท่อแขวนระหว่างฟันแตก ดังนั้น ในการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ เราควรเน้นที่การปรับอัตราการไหลของโลหะและอัตราการไหลเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการลดแรงกดอัดรีดและปรับปรุงสถานะความเค้นของท่อแขวนระหว่างฟัน เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของแม่พิมพ์

2. การเลือกโครงสร้างแม่พิมพ์และความสามารถในการอัดขึ้นรูป

2.1 แบบโครงสร้างแม่พิมพ์

สำหรับโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันที่แสดงในรูปที่ 1 แม้ว่าจะไม่มีส่วนกลวง แต่ต้องใช้โครงสร้างแม่พิมพ์แยกตามที่แสดงในรูปที่ 2 แตกต่างจากโครงสร้างแม่พิมพ์แบบแยกส่วนแบบดั้งเดิม ห้องบัดกรีโลหะจะถูกวางไว้ในแม่พิมพ์ด้านบน และใช้โครงสร้างแบบแทรกในแม่พิมพ์ด้านล่าง จุดประสงค์คือเพื่อลดต้นทุนแม่พิมพ์และย่นระยะเวลาการผลิตแม่พิมพ์ ทั้งชุดแม่พิมพ์ด้านบนและแม่พิมพ์ด้านล่างเป็นแบบสากลและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ที่สำคัญกว่านั้น บล็อกรูแม่พิมพ์สามารถประมวลผลได้อย่างอิสระ ซึ่งสามารถรับประกันความแม่นยำของสายพานงานรูแม่พิมพ์ได้ดีขึ้น รูด้านในของแม่พิมพ์ด้านล่างได้รับการออกแบบเป็นขั้นบันได ส่วนบนและบล็อกรูแม่พิมพ์ใช้การพอดีระยะห่าง และค่าช่องว่างทั้งสองด้านคือ 0.06~0.1 ม. ส่วนล่างใช้การพอดีแบบแทรก และปริมาณการรบกวนทั้งสองด้านคือ 0.02~0.04 ม. ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องกันและอำนวยความสะดวกในการประกอบ ทำให้การพอดีแบบฝังมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น และในขณะเดียวกันก็สามารถหลีกเลี่ยงการเสียรูปของแม่พิมพ์ที่เกิดจากการติดตั้งแบบแทรกด้วยความร้อนได้

太阳ดอกไม้3

รูปที่ 2 แผนผังโครงสร้างแม่พิมพ์

2.2 การเลือกความจุของเครื่องอัดรีด

การเลือกความจุของเครื่องอัดรีดนั้น ในด้านหนึ่งนั้น เพื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เหมาะสมของกระบอกอัดรีดและแรงดันจำเพาะสูงสุดของเครื่องอัดรีดบนส่วนกระบอกอัดรีดเพื่อให้ตรงกับแรงดันในระหว่างการขึ้นรูปโลหะ ในอีกทางหนึ่งนั้น คือ การกำหนดอัตราส่วนการอัดรีดที่เหมาะสม และเลือกข้อมูลจำเพาะของขนาดแม่พิมพ์ที่เหมาะสมตามต้นทุน สำหรับโปรไฟล์อลูมิเนียมหม้อน้ำดอกทานตะวัน อัตราส่วนการอัดรีดไม่สามารถมากเกินไปได้ เหตุผลหลักคือ แรงอัดรีดนั้นแปรผันตามอัตราส่วนการอัดรีด ยิ่งอัตราส่วนการอัดรีดมากขึ้น แรงอัดรีดก็จะมากขึ้น ซึ่งส่งผลเสียอย่างยิ่งต่อแม่พิมพ์โปรไฟล์อลูมิเนียมหม้อน้ำดอกทานตะวัน

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนการอัดรีดของโปรไฟล์อลูมิเนียมสำหรับหม้อน้ำดอกทานตะวันนั้นน้อยกว่า 25 สำหรับโปรไฟล์ที่แสดงในรูปที่ 1 ได้เลือกเครื่องอัดรีด 20.0 MN ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในกระบอกอัดรีด 208 มม. หลังจากคำนวณแล้ว แรงดันจำเพาะสูงสุดของเครื่องอัดรีดคือ 589MPa ซึ่งเป็นค่าที่เหมาะสมกว่า หากแรงดันจำเพาะสูงเกินไป แรงดันบนแม่พิมพ์จะสูง ซึ่งจะส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของแม่พิมพ์ หากแรงดันจำเพาะต่ำเกินไป แม่พิมพ์จะไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการขึ้นรูปด้วยการอัดรีดได้ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าแรงดันจำเพาะในช่วง 550~750 MPa สามารถตอบสนองข้อกำหนดของกระบวนการต่างๆ ได้ดีกว่า หลังจากคำนวณแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การอัดรีดคือ 4.37 ข้อกำหนดขนาดแม่พิมพ์ที่เลือกคือ 350 มม. x 200 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก x องศา)

3. การกำหนดพารามิเตอร์โครงสร้างแม่พิมพ์

3.1 พารามิเตอร์โครงสร้างแม่พิมพ์ด้านบน

(1) จำนวนและการจัดเรียงของรูไดเวอร์เตอร์ สำหรับแม่พิมพ์ท่อส่งน้ำโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวัน จำนวนรูท่อส่งน้ำยิ่งมากก็ยิ่งดี สำหรับโปรไฟล์ที่มีรูปทรงกลมคล้ายกัน มักจะเลือกรูท่อส่งน้ำแบบดั้งเดิม 3 ถึง 4 รู ผลลัพธ์คือความกว้างของสะพานท่อส่งน้ำจะมากขึ้น โดยทั่วไป เมื่อมีขนาดใหญ่กว่า 20 มม. จำนวนรอยเชื่อมจะน้อยลง อย่างไรก็ตาม เมื่อเลือกสายพานทำงานของรูแม่พิมพ์ สายพานทำงานของรูแม่พิมพ์ที่ด้านล่างของสะพานท่อส่งน้ำจะต้องสั้นกว่า ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่มีวิธีการคำนวณที่แม่นยำสำหรับการเลือกสายพานทำงาน จะทำให้รูแม่พิมพ์ใต้สะพานและส่วนอื่นๆ ไม่สามารถบรรลุอัตราการไหลที่เท่ากันอย่างแน่นอนในระหว่างการอัดรีดเนื่องจากความแตกต่างของสายพานทำงาน ความแตกต่างของอัตราการไหลนี้จะทำให้เกิดแรงดึงเพิ่มเติมบนคานยื่นและทำให้ฟันระบายความร้อนเบี่ยงเบน ดังนั้น สำหรับแม่พิมพ์อัดรีดหม้อน้ำดอกทานตะวันที่มีจำนวนฟันหนาแน่น สิ่งสำคัญมากคือต้องแน่ใจว่าอัตราการไหลของฟันแต่ละซี่มีความสม่ำเสมอ เมื่อจำนวนรูเชื่อมเพิ่มขึ้น จำนวนสะพานเชื่อมก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย และอัตราการไหลและการกระจายการไหลของโลหะจะสม่ำเสมอมากขึ้น เนื่องจากเมื่อจำนวนสะพานเชื่อมเพิ่มขึ้น ความกว้างของสะพานเชื่อมก็จะลดลงตามไปด้วย

ข้อมูลเชิงปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าจำนวนรูแยกส่วนโดยทั่วไปคือ 6 หรือ 8 หรือมากกว่านั้น แน่นอนว่าสำหรับโปรไฟล์การระบายความร้อนของดอกทานตะวันขนาดใหญ่บางแบบ แม่พิมพ์ด้านบนสามารถจัดเรียงรูแยกส่วนตามหลักการของความกว้างของสะพานแยกส่วน ≤ 14 มม. ความแตกต่างคือต้องเพิ่มแผ่นแยกส่วนด้านหน้าเพื่อกระจายและปรับการไหลของโลหะล่วงหน้า จำนวนและการจัดเรียงรูแยกส่วนในแผ่นแยกส่วนด้านหน้าสามารถทำได้ตามวิธีดั้งเดิม

นอกจากนี้ เมื่อจัดเรียงรูชันท์ ควรพิจารณาใช้แม่พิมพ์ด้านบนเพื่อป้องกันหัวของคานยื่นของฟันระบายความร้อนอย่างเหมาะสม เพื่อป้องกันไม่ให้โลหะกระทบกับหัวของท่อคานยื่นโดยตรง และปรับปรุงสภาวะความเค้นของท่อคานยื่น ส่วนที่อุดตันของหัวคานยื่นระหว่างฟันสามารถมีความยาวได้ 1/5~1/4 ของความยาวท่อคานยื่น การจัดวางรูชันท์แสดงไว้ในรูปที่ 3

太阳ดอกไม้4

รูปที่ 3 แผนผังโครงร่างของการจัดวางรูเชื่อมแม่พิมพ์ด้านบน

(2) ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูแยก เนื่องจากความหนาของผนังของรากฟันร้อนมีขนาดเล็กและความสูงอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางและพื้นที่ทางกายภาพนั้นแตกต่างจากจุดศูนย์กลางมาก จึงเป็นชิ้นส่วนที่ยากที่สุดในการขึ้นรูปโลหะ ดังนั้นจุดสำคัญในการออกแบบแม่พิมพ์โปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันคือการทำให้การไหลของส่วนที่เป็นของแข็งตรงกลางช้าที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าโลหะจะเติมรากฟันก่อน เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว ในด้านหนึ่งคือการเลือกสายพานทำงานและที่สำคัญกว่านั้นคือการกำหนดพื้นที่ของรูแยก โดยส่วนใหญ่คือพื้นที่ของส่วนกลางที่สอดคล้องกับรูแยก การทดสอบและค่าเชิงประจักษ์แสดงให้เห็นว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเมื่อพื้นที่ของรูแยกส่วนกลาง S1 และพื้นที่ของรูแยกภายนอกเดี่ยว S2 เป็นไปตามความสัมพันธ์ต่อไปนี้: S1 = (0.52 ~0.72) S2

นอกจากนี้ ช่องไหลโลหะที่มีประสิทธิภาพของรูแยกกลางควรยาวกว่าช่องไหลโลหะที่มีประสิทธิภาพของรูแยกภายนอก 20~25 มม. ความยาวนี้ยังคำนึงถึงระยะขอบและความเป็นไปได้ในการซ่อมแซมแม่พิมพ์ด้วย

(3) ความลึกของห้องเชื่อม แม่พิมพ์อัดรีดโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันแตกต่างจากแม่พิมพ์แบบแยกส่วนแบบดั้งเดิม ห้องเชื่อมทั้งหมดของแม่พิมพ์จะต้องอยู่ในแม่พิมพ์ด้านบน เพื่อให้แน่ใจว่าการประมวลผลบล็อกรูของแม่พิมพ์ด้านล่างมีความแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแม่นยำของสายพานทำงาน เมื่อเปรียบเทียบกับแม่พิมพ์แยกส่วนแบบดั้งเดิม ความลึกของห้องเชื่อมของแม่พิมพ์แยกส่วนโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันจะต้องเพิ่มขึ้น ยิ่งเครื่องอัดรีดมีกำลังมากเท่าไร ความลึกของห้องเชื่อมก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นเท่านั้น ซึ่งอยู่ที่ 15~25 มม. ตัวอย่างเช่น หากใช้เครื่องอัดรีด 20MN ความลึกของห้องเชื่อมของแม่พิมพ์แยกส่วนแบบดั้งเดิมคือ 20~22 มม. ในขณะที่ความลึกของห้องเชื่อมของแม่พิมพ์แยกส่วนโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันควรอยู่ที่ 35~40 มม. ข้อดีของสิ่งนี้คือโลหะถูกเชื่อมอย่างสมบูรณ์และความเครียดบนท่อที่แขวนอยู่จะลดลงอย่างมาก โครงสร้างของห้องเชื่อมแม่พิมพ์ด้านบนแสดงไว้ในรูปที่ 4

太阳ดอกไม้5

รูปที่ 4 แผนผังโครงสร้างห้องเชื่อมแม่พิมพ์ด้านบน

3.2 การออกแบบรูเจาะแม่พิมพ์

การออกแบบบล็อกรูแม่พิมพ์จะประกอบด้วยขนาดรูแม่พิมพ์ สายพานทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความหนาของบล็อกกระจก เป็นต้น

(1) การกำหนดขนาดรูของแม่พิมพ์ การกำหนดขนาดรูของแม่พิมพ์สามารถทำได้ด้วยวิธีดั้งเดิม โดยพิจารณาจากการปรับขนาดของกระบวนการทางความร้อนของโลหะผสมเป็นหลัก

(2) การเลือกสายพานทำงาน หลักการในการเลือกสายพานทำงานคือการทำให้แน่ใจว่าการจ่ายโลหะทั้งหมดที่ด้านล่างของรากฟันนั้นเพียงพอก่อน เพื่อให้อัตราการไหลที่ด้านล่างของรากฟันเร็วกว่าส่วนอื่น ดังนั้น สายพานทำงานที่ด้านล่างของรากฟันจึงควรสั้นที่สุด โดยมีค่า 0.3~0.6 มม. และควรเพิ่มสายพานทำงานที่ส่วนที่อยู่ติดกัน 0.3 มม. หลักการคือ เพิ่ม 0.4~0.5 ทุกๆ 10~15 มม. ในทิศทางของศูนย์กลาง ประการที่สอง สายพานทำงานที่ส่วนแข็งที่ใหญ่ที่สุดของศูนย์กลางไม่ควรเกิน 7 มม. มิฉะนั้น หากความแตกต่างของความยาวของสายพานทำงานมากเกินไป จะเกิดข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ในการประมวลผลอิเล็กโทรดทองแดงและการประมวลผล EDM ของสายพานทำงาน ข้อผิดพลาดนี้สามารถทำให้การเบี่ยงเบนของฟันแตกหักได้ง่ายในระหว่างกระบวนการอัดรีด สายพานทำงานแสดงไว้ในรูปที่ 5

 太阳ดอกไม้6

รูปที่ 5 แผนผังการทำงานของสายพาน

(3) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของตัวแทรก สำหรับแม่พิมพ์แบบแยกส่วนแบบดั้งเดิม ความหนาของตัวแทรกรูแม่พิมพ์คือความหนาของแม่พิมพ์ส่วนล่าง อย่างไรก็ตาม สำหรับแม่พิมพ์หม้อน้ำดอกทานตะวัน หากความหนาที่มีประสิทธิภาพของรูแม่พิมพ์มากเกินไป โปรไฟล์จะชนกับแม่พิมพ์ได้ง่ายในระหว่างการอัดขึ้นรูปและการคายประจุ ส่งผลให้ฟันไม่เรียบ รอยขีดข่วน หรือแม้แต่การติดขัดของฟัน สิ่งเหล่านี้จะทำให้ฟันหัก

นอกจากนี้ หากความหนาของรูแม่พิมพ์ยาวเกินไป ขณะเดียวกัน เวลาในการประมวลผลระหว่างกระบวนการ EDM ก็ยาวนานขึ้น และในขณะเดียวกัน ก็อาจเกิดการกัดกร่อนทางไฟฟ้าได้ง่าย และอาจทำให้ฟันเบี่ยงเบนได้ง่ายระหว่างการอัดขึ้นรูป แน่นอนว่า หากความหนาของรูแม่พิมพ์เล็กเกินไป ก็ไม่สามารถรับประกันความแข็งแรงของฟันได้ ดังนั้น เมื่อพิจารณาปัจจัยทั้งสองนี้ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าระดับการแทรกรูแม่พิมพ์ของแม่พิมพ์ล่างโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 40 ถึง 50 และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของรูแม่พิมพ์ควรอยู่ที่ 25 ถึง 30 มม. จากขอบที่ใหญ่ที่สุดของรูแม่พิมพ์ถึงวงกลมด้านนอกของส่วนแทรก

สำหรับโปรไฟล์ที่แสดงในรูปที่ 1 เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของบล็อกรูแม่พิมพ์คือ 225 มม. และ 50 มม. ตามลำดับ ส่วนรูแม่พิมพ์จะแสดงในรูปที่ 6 D ในรูปคือขนาดจริงและขนาดที่กำหนดคือ 225 มม. ความเบี่ยงเบนจำกัดของขนาดภายนอกจะจับคู่ตามรูด้านในของแม่พิมพ์ล่างเพื่อให้แน่ใจว่าช่องว่างด้านเดียวอยู่ภายในช่วง 0.01 ~ 0.02 มม. บล็อกรูแม่พิมพ์จะแสดงในรูปที่ 6 ขนาดที่กำหนดของรูด้านในของบล็อกรูแม่พิมพ์ที่วางบนแม่พิมพ์ล่างคือ 225 มม. โดยอิงจากขนาดที่วัดจริง บล็อกรูแม่พิมพ์จะจับคู่ตามหลักการ 0.01 ~ 0.02 มม. ต่อด้าน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของบล็อกรูแม่พิมพ์สามารถหาได้เป็น D แต่เพื่อความสะดวกในการติดตั้ง เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของบล็อกกระจกรูแม่พิมพ์สามารถลดลงได้อย่างเหมาะสมภายในช่วง 0.1 ม. ที่ปลายป้อน ดังที่แสดงในรูป

太阳ดอกไม้7

รูปที่ 6 แผนผังการใส่รูแม่พิมพ์

4. เทคโนโลยีหลักในการผลิตแม่พิมพ์

การกลึงแม่พิมพ์โปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันนั้นไม่ต่างจากแม่พิมพ์โปรไฟล์อลูมิเนียมทั่วไปมากนัก ความแตกต่างที่ชัดเจนนั้นสะท้อนให้เห็นส่วนใหญ่ในการประมวลผลด้วยไฟฟ้า

(1) ในแง่ของการตัดลวด จำเป็นต้องป้องกันการเสียรูปของอิเล็กโทรดทองแดง เนื่องจากอิเล็กโทรดทองแดงที่ใช้สำหรับ EDM นั้นหนัก ฟันมีขนาดเล็กเกินไป อิเล็กโทรดเองก็อ่อน มีความแข็งต่ำ และอุณหภูมิสูงในพื้นที่ที่เกิดจากการตัดลวดทำให้อิเล็กโทรดเสียรูปได้ง่ายในระหว่างกระบวนการตัดลวด เมื่อใช้อิเล็กโทรดทองแดงที่เสียรูปในการประมวลผลสายพานงานและมีดเปล่า จะเกิดฟันเบี้ยว ซึ่งอาจทำให้แม่พิมพ์ถูกขูดได้ง่ายในระหว่างการประมวลผล ดังนั้นจึงจำเป็นต้องป้องกันการเสียรูปของอิเล็กโทรดทองแดงในระหว่างกระบวนการผลิตออนไลน์ มาตรการป้องกันหลัก ได้แก่: ก่อนตัดลวด ให้ปรับระดับบล็อกทองแดงด้วยแท่นรอง ใช้ตัวบ่งชี้แบบหน้าปัดเพื่อปรับแนวตั้งในตอนเริ่มต้น เมื่อตัดลวด ให้เริ่มจากส่วนฟันก่อน จากนั้นจึงตัดส่วนที่มีผนังหนาในที่สุด เป็นครั้งคราว ให้ใช้ลวดเงินเศษเพื่ออุดส่วนที่ตัด หลังจากทำลวดแล้ว ให้ใช้เครื่องตัดลวดตัดส่วนสั้นๆ ประมาณ 4 มม. ตามความยาวของอิเล็กโทรดทองแดงที่ตัด

(2) การตัดด้วยไฟฟ้าแตกต่างจากแม่พิมพ์ทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด EDM มีความสำคัญมากในการประมวลผลแม่พิมพ์โปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวัน แม้ว่าการออกแบบจะสมบูรณ์แบบ แต่ข้อบกพร่องเล็กน้อยใน EDM จะทำให้แม่พิมพ์ทั้งหมดถูกทิ้ง การตัดด้วยไฟฟ้าไม่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์มากเท่ากับการตัดลวด ขึ้นอยู่กับทักษะและความชำนาญในการปฏิบัติงานของผู้ปฏิบัติงานเป็นส่วนใหญ่ การตัดด้วยไฟฟ้าให้ความสำคัญกับห้าประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก:

①กระแสไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการกัดด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า สามารถใช้กระแสไฟฟ้า 7~10 A สำหรับการกัด EDM ขั้นต้นเพื่อลดระยะเวลาในการประมวลผล สามารถใช้กระแสไฟฟ้า 5~7 A สำหรับการกัดเพื่อการตกแต่งได้ จุดประสงค์ของการใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กคือเพื่อให้ได้พื้นผิวที่ดี

② ต้องแน่ใจว่าหน้าปลายแม่พิมพ์มีความเรียบและแนวตั้งของอิเล็กโทรดทองแดง ความเรียบที่ไม่ดีของหน้าปลายแม่พิมพ์หรือแนวตั้งที่ไม่เพียงพอของอิเล็กโทรดทองแดงทำให้ยากต่อการรับประกันว่าความยาวของสายพานงานหลังการประมวลผล EDM จะสอดคล้องกับความยาวสายพานงานที่ออกแบบไว้ กระบวนการ EDM อาจล้มเหลวหรือทะลุสายพานงานที่มีฟันได้ง่าย ดังนั้น ก่อนการประมวลผล ต้องใช้เครื่องเจียรเพื่อทำให้ปลายทั้งสองของแม่พิมพ์แบนราบเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำ และต้องใช้ตัวบ่งชี้แบบไดอัลเพื่อแก้ไขแนวตั้งของอิเล็กโทรดทองแดง

③ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องว่างระหว่างมีดเปล่าเท่ากัน ในระหว่างการกลึงเบื้องต้น ให้ตรวจสอบว่ามีดเปล่ามีการชดเชยทุกๆ 0.2 มม. ทุกๆ 3 ถึง 4 มม. ของการประมวลผลหรือไม่ หากการชดเชยมีขนาดใหญ่ จะแก้ไขได้ยากด้วยการปรับในภายหลัง

④กำจัดสารตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ EDM ในเวลาที่เหมาะสม การกัดกร่อนจากการปล่อยประกายไฟจะทำให้เกิดสารตกค้างจำนวนมาก ซึ่งจะต้องทำความสะอาดในเวลาที่เหมาะสม มิฉะนั้น ความยาวของสายพานทำงานจะแตกต่างกันเนื่องจากความสูงของสารตกค้างที่แตกต่างกัน

⑤จะต้องทำการล้างสนามแม่เหล็กแม่พิมพ์ก่อนทำ EDM

太阳ดอกไม้8

5. การเปรียบเทียบผลการอัดรีด

โปรไฟล์ที่แสดงในรูปที่ 1 ได้รับการทดสอบโดยใช้แม่พิมพ์แยกแบบดั้งเดิมและรูปแบบการออกแบบใหม่ที่เสนอในบทความนี้ การเปรียบเทียบผลลัพธ์แสดงอยู่ในตารางที่ 1

จากผลการเปรียบเทียบจะเห็นได้ว่าโครงสร้างแม่พิมพ์มีอิทธิพลอย่างมากต่ออายุการใช้งานของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ที่ออกแบบโดยใช้รูปแบบใหม่นี้มีข้อดีที่ชัดเจนและช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้อย่างมาก

太阳ดอกไม้9

ตารางที่ 1 โครงสร้างแม่พิมพ์และผลการอัดขึ้นรูป

6. บทสรุป

แม่พิมพ์รีดโปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันเป็นประเภทของแม่พิมพ์ที่ออกแบบและผลิตได้ยากมาก และการออกแบบและการผลิตก็ค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่าอัตราความสำเร็จในการรีดและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ จะต้องบรรลุจุดต่อไปนี้:

(1) ต้องเลือกรูปแบบโครงสร้างของแม่พิมพ์อย่างสมเหตุสมผล โครงสร้างของแม่พิมพ์ต้องเอื้อต่อการลดแรงอัดเพื่อลดความเครียดบนคานยื่นของแม่พิมพ์ที่เกิดจากฟันระบายความร้อน จึงช่วยเพิ่มความแข็งแรงของแม่พิมพ์ได้ สิ่งสำคัญคือต้องกำหนดจำนวนและการจัดเรียงของรูชันท์และพื้นที่ของรูชันท์และพารามิเตอร์อื่นๆ อย่างสมเหตุสมผล ประการแรก ความกว้างของสะพานชันท์ที่เกิดขึ้นระหว่างรูชันท์ไม่ควรเกิน 16 มม. ประการที่สอง ควรกำหนดพื้นที่รูแยกเพื่อให้อัตราส่วนการแยกถึงมากกว่า 30% ของอัตราส่วนการอัดให้ได้มากที่สุดในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแรงของแม่พิมพ์ไว้

(2) เลือกสายพานทำงานอย่างสมเหตุสมผลและใช้มาตรการที่เหมาะสมระหว่างการกลึงไฟฟ้า รวมถึงเทคโนโลยีการประมวลผลของอิเล็กโทรดทองแดงและพารามิเตอร์มาตรฐานไฟฟ้าของการกลึงไฟฟ้า ประเด็นสำคัญประการแรกคืออิเล็กโทรดทองแดงควรได้รับการเจียรผิวก่อนตัดลวด และควรใช้วิธีการสอดระหว่างการตัดลวดเพื่อให้แน่ใจว่าอิเล็กโทรดไม่หลวมหรือเสียรูป

(3) ในระหว่างกระบวนการตัดด้วยไฟฟ้า อิเล็กโทรดจะต้องเรียงตำแหน่งอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนของฟัน แน่นอนว่าบนพื้นฐานของการออกแบบและการผลิตที่เหมาะสม การใช้เหล็กแม่พิมพ์งานร้อนคุณภาพสูงและกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนสูญญากาศของวัสดุสามชนิดขึ้นไปสามารถเพิ่มศักยภาพของแม่พิมพ์ให้สูงสุดและให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นได้ ตั้งแต่การออกแบบ การผลิต ไปจนถึงการผลิตแบบอัดรีด เฉพาะในกรณีที่แต่ละลิงก์มีความแม่นยำเท่านั้น เราจึงสามารถมั่นใจได้ว่าแม่พิมพ์โปรไฟล์หม้อน้ำดอกทานตะวันจะถูกอัดรีด

太阳ดอกไม้10

 

เวลาโพสต์ : 01-08-2024