Принцип работы фиксированной экструзионной головки машины для экструзии алюминия

Экструзионная головка для экструзии алюминия

Головка экструзии является наиболее важным экструзионным оборудованием, используемым в процессе экструзии алюминия (рис. 1). От нее зависит качество прессованного продукта и общая производительность экструдера.

Рис. 1. Экструзионная головка в типичной конфигурации инструмента для процесса экструзии

Рис. 2. Типичная конструкция экструзионной головки: экструзионный жмых и экструзионный стержень

Рис. 3 Типичная конструкция экструзионной головки: шток клапана и экструзионный осадок

Хорошая работа экструзионной головки зависит от таких факторов, как:

Общее выравнивание экструдера

Распределение температуры в экструзионном цилиндре

Температурные и физические свойства алюминиевой заготовки

Правильная смазка

Регулярное техническое обслуживание

Функция экструзионной головки

Функция экструзионной головки на первый взгляд кажется очень простой. Эта часть является как бы продолжением экструзионного стержня и предназначена для проталкивания нагретого и размягченного алюминиевого сплава непосредственно через матрицу. Экструзионный пирог должен выполнять следующие функции:

Передавать давление на сплав в каждом цикле экструзии в условиях высоких температур;

Быстро расширяться под давлением до заданного предела (рисунок 4), оставляя на рукаве контейнера только тонкий слой алюминиевого сплава;

Легко отделяется от заготовки после завершения экструзии;

Не допускать скопления газа, который может повредить гильзу контейнера или сам фиктивный блок;

Помощь в решении мелких проблем с выравниванием пресса;

Возможность быстрого монтажа/демонтажа на пресс-штанге.

Это должно быть обеспечено хорошей центровкой экструдера. Отклонения в движении экструзионной головки от оси экструдера обычно легко распознаются по неравномерному износу, который виден на кольцах экструзионного жмыха. Поэтому пресс необходимо тщательно и регулярно центрировать.

Рис. 4 Радиальное смещение экструдированного кека под давлением экструзии

Сталь для экструзионной головки

Головка пресса — часть прессового инструмента, подвергающаяся воздействию высокого давления. Головка пресса изготавливается из инструментальной штамповой стали (например, стали марки Н13). Перед началом работы пресса головку пресса нагревают до температуры не менее 300 ºС. Это повышает стойкость стали к термическим напряжениям и предотвращает растрескивание при термическом ударе.

Рис. 5. Стальные экструзионные заготовки H13 от Damatool

Температура заготовки, контейнера и штампа

Перегретая заготовка (выше 500ºC) снизит давление экструзионной головки в процессе экструзии. Это может привести к недостаточному расширению экструзионной головки, что приведет к выдавливанию металла заготовки в зазор между экструзионной головкой и контейнером. Это может сократить срок службы пресс-формы и даже привести к значительной пластической деформации ее металла экструзионной головкой. Аналогичные ситуации могут возникнуть и с контейнерами с разными зонами нагрева.

Прилипание экструзионной головки к заготовке является очень серьезной проблемой. Такая ситуация особенно распространена при работе с длинными рабочими полосами и мягкими сплавами. Современным решением этой проблемы является нанесение на конец заготовки смазки на основе нитрида бора.

Техническое обслуживание экструзионной головки

Экструзионную головку необходимо проверять ежедневно.

Возможная адгезия алюминия определяется визуальным осмотром.

Проверьте свободный ход штока и кольца, а также надежность крепления всех винтов.

Экструзионный осадок необходимо извлекать из пресса каждую неделю и очищать в канавке травления штампа.

В процессе работы экструзионной головки может возникнуть чрезмерное расширение. Необходимо контролировать это расширение, чтобы оно не было слишком большим. Чрезмерное увеличение диаметра мойки высокого давления значительно сократит срок ее службы.