常見鋁材擠壓模具修理方法（四）

四、實心型材模的修正

1.扭擰 

    型材在擠壓過程中，受到與擠壓方向垂直的力矩作用時，型材斷面有沿型材長度方向上繞某一軸心旋轉謂之扭擰。扭擰主要有兩種：麻花狀扭擰與螺旋形扭擰。

(1)麻花狀扭擰 

型材模腔一個壁的兩側工作帶長度不一緻，壁厚兩側的金屬流速不均，當這種流動不均面沿一方向排列時，就會使型材在橫斷面上産生力矩，導緻産生麻花狀扭擰。 

    判斷方法：型材端頭各處流速差不明顯，有一縱向對稱軸線，型材扭擰好似繞此軸進行旋轉。型材平面間隙不好，流速快的一側有凸起。 

    修理方法：在模孔流速快的一側，即型材平面間隙凸起的一側的工作帶做阻礙，或将另一側工作帶加快，使之産生一個反向力矩，以消除扭擰。 

(2)螺旋型扭擰 

當型材一個壁的流速大于其他壁的流速時，流速快的壁愈來愈比其他壁長，緻使此流速的壁繞流速慢的壁旋轉，從而産生螺旋型扭擰。 

    判斷方法：型材端頭不齊，流速快的壁較流速慢的壁先流出模孔，A壁端比B壁端頭突出，受A壁的影響，槽材底闆C也會出現側彎，從型材縱向可以看出一壁繞另一壁旋轉。 

修模方法：判斷準确之後，将型材流速快的部位加以阻礙。

2.波浪 

    從型材總體上看是平直的，而在個别壁上出現或大或小的波紋狀不平現象，謂之為波浪。 

    産生原因：當型材某壁流速較快，且剛性較小形不成扭擰缺陷時，此壁受到壓應力的作用，而沿縱向産生周期性出現的波浪

    修模方法：對流速快的壁兩側的工作帶加以阻礙。當波浪小且波距較長時，可在流速慢的部位塗以潤滑油消除波浪。 

3.側彎(馬刀彎或鐮刀彎) 

    扁寬型材或帶闆等壁厚不均或不對稱的擠壓産品，在擠出模孔時左右兩側的流速不一緻，而造成産品頭部或沿整個長度向左或向右的硬彎叫側彎，常呈鐮刀或馬刀形，故也稱為鐮刀或馬刀彎，是最常見的缺陷之一。 

    産生原因：模孔左右兩側的工作帶設計不當，鑄錠溫度不均或模孔布置不合理等，造成産品左右流速不均，又不能形成扭擰與波浪時，就會出現側向彎曲。 

    判斷方法：産品沿縱向向左或向右形成均勻的馬刀形彎曲。 

    修理方法：判定為側彎之後，将流速快的模孔部位的工作帶加以阻礙或将流速慢的部位加快，将采用塗潤滑油的方法來消除側彎。與此同時，應使鑄錠加熱均勻，改善模孔分布狀态。

4.平面間隙 

    沿型材縱向和橫向産生的不平直度稱為平面間隙。可分為縱向間隙和橫向間隙。一般用直尺和塞尺來測量，有的間隙可在精整工序時通過拉伸矯直和輥矯來消除，但大部分平面間隙需要通過修模來校正。

産生橫向問隙的原因要比縱向間隙複雜得多。總的來說是由于有間隙的壁的兩面工作帶流速不一緻，凸面快，凹面慢。具體來說，橫向間隙的産生與型材的形狀、尺寸等有關。如對于懸臂較長的槽形型材，擠壓時懸壁不穩定，會産生彈性變形，引起底面産生橫向間隙。在帶闆一端增加一垂直壁，即呈“T”形時，型材的剛度大大增加，當立邊兩側流速不均，就可能形成橫向間隙。

判斷方法：将直尺或刀刃平尺沿型材平面的縱向和橫向平放，然後用塞尺檢查二者所形成間隙的大小，當間隙超過所允許的數值時，即可判定縱向或橫向的平面間隙值不合格，必須修模。 

修理方法：縱向和橫向間隙都是由于工作帶設計不合理引起的流速不均所緻，所以修模時将流速快的一側，即産生凸出的一側的工作帶加以阻礙，如果是由于模子彈性變形引起尺寸變小和平面間隙不合格，則可将懸臂部分的工作帶作一斜角來解決。

5.口和并口 

    産生的原因：在擠壓槽形型材或類似槽形型材時，由于兩個“腿”兩側工作帶流速不一緻，或者一個“腿”兩側工作帶流速不一緻，使之向外凸起或向内凸起。當向外凸起時形成并口，反之形成擴口。同時，平面間隙也會超差，如圖4—5—23所示。 

    判斷方法：主要檢查各個面的間隙情況來判别哪一個面流速快。一般外凸面工作帶處總  是較凹下面工作帶處流速快。根據金屬流速快慢來加以修正。 

修理方法：一般對流速快的一側工作帶加以阻礙(見圖4—5—23)。但對輕微的擴口和并口，或型材和長度方向上擴口和并口現象不是連續出現時，不必修模，可通過輥矯來校正。

6.寸過大或過小 

    (1)金屬充填不滿引起的尺寸超負差 

    擠壓斷面形狀如圖4—5—24所示的型材時，由于兩尖端a和b處的壁厚較薄，靠近模子邊緣，即離擠壓筒邊緣較近，金屬受摩擦阻力較大，因而易産生充填不滿模孔，造成a處和b處壁厚和寬度三超負差的現象，修正的方法是減薄a和b處工作帶厚度，或增大該處模孔尺寸，許可時，也可采取局部潤滑角部的方法。 

    (2)流速不均引起尺寸超負差 

    擠壓輪廓尺寸較大，特别是外接圓尺寸較大，而壁厚差很大的型材時(見圖4—5—24 (b))，其遠離中心的薄壁處(6 mm的立筋尖部)，容易出現超負差，而且總高度l29 mm也可能因立筋端頭充不滿而産生超負差的現象。這主要是由于型材中部壁厚大，又處于擠壓筒中心，所以流速較快，而立筋邊部流速慢，受到較大拉應力，結果使二立筋壁厚處變薄而外形尺寸變小。修正方法是擴大尖角部分模孔尺寸，并加速該處的金屬流動速度。

(3)模孔彈性變形引起的尺寸變小 

    在擠壓舌比較大的情形及工字形型材時，見圖4—5—24(c)。模孔上懸臂部分易發生彈  性變形，緻使槽底和工字形立邊的壁厚變薄而産生超負差的現象。修正方法是在設計時加強懸臂部分的剛性，即加大模具厚度，采用支承環等。在擠壓現場可将懸臂部分工作帶锉修成外斜角，以增大型材的壁厚。  

    (4)模孔強度(硬度)不夠引起的模孔下塌、尺寸超負差 

由于模具材料選擇不當，熱處理硬度偏低或模具設計強度不夠，在擠壓時，容易引起模孔彈性下塌，使型材尺寸超負差(見圖4—5—25)。修正的方法是先将模孔工作帶锉成外斜。當擠壓過程中發生彈性變形時使尺寸正好符合要求。

(5)模具彈、塑性變形和整體彎曲引起尺寸變小 

在擠壓寬厚比大的帶筋壁闆、薄壁帶闆和扁寬型材時(見圖4—5—26)，由于模具産生了較大的彈性變形、塑性變形和整體彎曲變形，緻使模孔中間部分明顯變小，引起型材斷面中部超差的現象。修正方法是減慢中部流速，擴大中間部位的模孔尺寸，根據型材寬度、寬厚比及合金性能的不同，型材中部的模孔尺寸有時要比邊部大1.5～3 mm。

   (6)金屬供給不足引起的中部尺寸超差 

    在擠壓純鋁或軟鋁合金帶闆時，由于中部流速過快，金屬供給不足，引起制品中部下凹而超負公差的現象。修正方法是擴大中部模孔尺寸，使之呈凸形

(7)多孔擠壓時，制品長短不齊的修理 

在多孔擠壓時，由于各孔流速不均，引起各模孔制品長度不一緻。當長度差大于300～500 mm時，則需修模。修正方法是阻礙流速快的模孔工作帶，而加速流動慢的模孔工作帶。     

(8)尺寸過大的修正 

由于設計不當，或模孔經受長期磨損，易使尺寸超正差。修正方法：可用局部鍍鉻、塗層法，也可用錘擊法或補焊法進行修正。 

7.“竹節”的修理  

在擠壓軟合金帶闆或扁寬型材時，由于模孔工作帶過長，或鑄錠溫度過低，在擠壓時，制品表面可能周期性地出現波浪形的缺陷，通常稱之為“竹節”或“搓衣闆”。修正的方法是減薄工作帶的長度或提高鑄錠溫度。 

8.裂  角 

    在型材兩壁相交的角部可能産生裂紋。有内角裂紋，也有外角裂紋。産生裂角的原因主要是工作帶棱角處摩擦阻力大或擠壓速度過快。修正方法是将模具工作帶的人口處修一小圓角，或在易出現裂角處塗以潤滑油

9.氧化色不同的修理 

    對于現代建築用的鋁合金型材，要求其在陽極氧化上色後表面的顔色均勻一緻。但在擠壓時，往往由于模孔棱角處金屬受到的摩擦阻力較大，物理變形也較大，組織差異懸殊，因此，氧化上色後，型材尖角處的顔色與其他部分不一緻(見圖4—5—29)。此外，由于模孔工作帶粗糙度高，或模具表面粘有金屬顆粒，會造成型材表面擦傷、劃傷、嚴重的擠壓紋路等，這些缺陷，在氧化上色後暴露得更為明顯，緻使型材表面顔色不一緻。修正的方法是将型材棱角部位修成均勻過渡的圓弧或斜角，同時，在修模後要仔細抛光工作帶表面，然後氮化，以降低其表面粗糙度。

10.綜合修理法 

    當一根制品上同時出現兩種以上缺陷時，應綜合判斷産生原因，并采取綜合修理的方法，用最小的時間達到最佳的效果。 

如圖4—5—30所示的工字形型材，在擠壓時同時出現了向右側彎和上壁間隙不合格。為了修正，可采用兩種方法，一是阻礙上面工作帶“a”，一是加快下面的工作帶“b”。但綜合考慮到型材向右側彎，顯然右側金屬流速較慢，如将“a”處阻礙，右側金屬将更慢，型材向右側彎曲将更嚴重，因此，用加快下面工作帶的流速(“b”處)是最合适的，因為這樣，既可解決上右壁間隙問題，又可解決向右側彎的問題。