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怎么樣提高LED照明燈具散熱器型鋁材擠壓模具的使用壽命?

發布時間:2017-05-03 08:16:01  作者:澳凱模具 

怎么樣提高LED照明燈具散熱器型鋁材擠壓模具的使用壽命?   

   1.鋁合金型材特點  鋁合金型材具有重量輕、美觀耐用、散熱率高、塑形性好等優點,在空調、冷卻器和散熱器等方面獲得了廣泛的應用。在我國,散熱器也越來越流行采用鋁型材,而且主要以鋁擠壓成形為主,這是因為擠壓成形的毛坯尺寸一致性好,生產周期短,成本也比較低。led模具加工在鋁合金型材擠壓生產過程中,擠壓模具對實現整個擠壓過程有著十分重要的意義。擠壓模具是保證產品成形,具有正確形狀、尺寸和精度的基本工具。合理的擠壓工模具結構、形狀和尺寸,在一定程度上可控制產品的內部組織和力學性能,特別是在控制鋁型材空心制品的焊縫組織和力學性能方面,分流孔的大小和形狀以及其分布位置,焊合腔的形狀和尺寸,模芯的結構等起著決定性作用?!?/p>

    2 鋁型材外形結構分析  一款LED燈具散熱器鋁合金型材截面圖,從圖中可知,該LED燈具散熱器用鋁合金擠壓空心型材,其特點是外接圓尺寸大,斷面形狀復雜,截面大,其外形長度為340mm,高度為100mm;散熱片齒薄,懸臂長,懸臂處舌比大,舌比最大可達8,而散熱片齒間間距小,在各齒間存在著危險斷面,擠壓時齒部受力后極易發生偏齒和斷齒導致模具報廢;其次是型材截面壁厚相差懸殊,特別是該截面根部的底板厚度較厚(最厚達28mm),而散熱片齒部最薄處厚度僅有2mm,壁厚比達14,造成鋁型和擠壓流速的極不均勻,更增大了危險斷面的斷裂系數。因此給散熱器型材的模具設計、制造和生產帶來很大的難度。如果擠壓模具設計不合理,擠壓時易造成模具的偏齒、斷齒以及型材的扭擰、波浪、彎曲以及裂紋等缺陷而報廢,因此擠壓模具的合理設計是該LED燈具散熱器型材實現正常擠壓的決定因素。

  3 擠壓模具的設計要點  鑒于鋁型材產品的難點分析,我們采用寬展擠壓方法生產。經過充分研究,led模具加工對兩端部區域采用30°大寬展角,有利于金屬自然流動,在兩端形成足夠的壓容室。為了保證產品擠壓出后的截面平直度,需對中心部位與邊部的金屬流速進行平衡,在模具結構設計方面,重點考慮分流孔、工作帶、空刀、焊合室、分流橋等5個方面的設計,LED燈具散熱器鋁合金型材模具結構如圖2所示?! ?.1 分流孔  分流孔是金屬通往型孔的通道。一般來說,分流孔的數量越多,金屬的流速越均勻,分流孔體積大的,流速相對快。因此設計時使用六個分流孔的結構并使分流橋遮擋壁厚大的部分,使其起到阻礙金屬流動的作用,從而降低此處金屬的流速,使型材擠出時速度趨于平穩;分流孔直供齒部壁厚小的部分,使金屬流速加快,最終使厚薄處流速相對一致,使得金屬的流速趨于均勻,可以有效減小危險斷面的斷裂系數。
3.2 工作帶  工作帶是模子中垂直模子工作端面并用以保證擠壓制品的形狀、尺寸和表面質量以及調節金屬的流動的區段,led模具加工對調節金屬流速起著重要作用。為了使型材擠出時各部分流動的速度均勻、擠出平穩,將壁厚薄、懸臂大、被模體遮蓋住部分的齒部工作帶設計為最低,這樣有利于減少金屬的摩擦力,降低金屬的流動阻力。
  3.3 空刀  空刀部分是為了減少摩擦,使制品能順利通過,免遭劃傷,以保證產品表面品質。為了防止懸臂折斷或偏擺,齒間的空刀設計盡量??;為了防止塞模,齒端部位空刀設計盡量大。
  3.4 焊合室  焊合室是把分流孔流出來的金屬不斷聚集,靜壓力不斷增大,led模具加工使分流孔之間的金屬焊合之后擠出???。為了使上下焊合時齒部速度快些,壁厚厚的部位流速慢些,焊合室高度取45mm,周邊用R5圓滑過渡,減少死區產生,有利于金屬流動,并降低了擠壓變形抗力。
  3.5 分流橋  為了降低焊合條紋出現的機會或減輕焊合條紋的程度,led模具加工把分流橋的倒角設計成水滴形,并把分流橋橋尖設計成20°錐形,分流橋橋尖角度越小,分流橋后鋁合金流的焊合壓力越大,這樣有利于金屬流動焊合,如圖3所示。
LED照明燈具散熱器型材鋁擠壓模具的設計與優化
4 結束語  寬展模除了起寬展作用外,還起著預分配金屬和調整出口型材流速的作用。實踐證明,把LED燈具散熱器鋁合金型材用寬展模設計,led模具加工可以通過加大寬展模兩側端部圓角半徑并對模具分流孔、工作帶、空刀、焊合室、分流橋等進行優化設計,不僅有效地調節了金屬在擠壓時的流速,改善了擠出鋁型材的均勻性,而且減少了由于擠壓模具承受較大的正面壓力所導致的??孜kU斷面的斷裂,實現了正常擠壓,極大地延長了擠壓模具的使用壽命,提高了生產效率。
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