1 前言

近年來，隨著我國大規模的基建投資和工業化進程的快速推進，鋁型材全行業的產量和消費量迅猛增長，而我國也一躍成為世界上最大的鋁型材生產基地和消費市場。經過長達10年的高速增長，我國鋁型材行業步入了新的發展階段，并展現出了諸多新的發展趨勢。伴隨著《有色金屬產業調整和振興規劃》的實施,高附加值產品和技術創新將日益重要,隨著產業鏈的不斷整合,中國的鋁型材產業將更加快速、高質量的發展。自上世紀50年代，鋁型材生產在中國落地生根。改革開放至今30年,中國的鋁型材產業一直蓬勃發展。產品結構一直以建筑用材為主,但是隨著中國工業水平和規模的不斷提高,工業用材產量也逐年攀升。在汽車制造、軌道交通、電力、機械裝備制造業、家電等行業,對鋁型材的需求迅速增加,新產品、新工藝、新用途的鋁型材不斷出現,推動了技術進步和行業持續健康發展。

現階段鋁型材斷面結構越來越復雜，越來越難擠壓，鋁合金型材正向著大型化、薄壁扁寬化、尺寸高精度化、形狀復雜化的方向發展。

擠壓模具在鋁型材擠壓生產中起到至關重要的作用,直接影響擠壓產品的質量。然而在實際生產中,擠壓模具的設計更多依賴設計師的經驗,模具設計質量難以保證,需要多次試模和修模。因此設計時很有必要運用一些技術來提高鋁型材擠壓時的成功率。其中二級焊合就是一種很好的方法。

2 二級焊合的原理

焊合室的深度一般是依據擠壓機的噸位和型材本身結構而確定的,對于壁厚大的大斷面型材,由于擠壓比較小, 所需的擠壓力降低, 焊合力也降低, 這時需要增加焊合室的深度。除了打低上模的模橋, 使焊合變成上下焊合的方法外, 還可以采用二次焊合的方法。即在原有的焊合室的基礎上再往下延伸一定深度, 其形狀要與型材形狀相似, 外接圓要比一次焊合室的要小, 這樣金屬經過兩次變形后再流入?？? 因變形量的增加而使焊合變得充分, 從而減少焊合線呈現的幾率。對于一些型材結構復雜的異型材，通過二級焊合限制金屬流量，可以使鋁型材復雜難成型部分填充的金屬多一點。易成型的金屬填充的量少一點，從而達到平衡的效果。二級焊合室應用的好處從以下幾方面來展開論述。

3 二級焊合的應用

3.1 通過二級焊合室控制流量

如圖1,此型材的設計的難點在于中間根的供料問題,此處需要通過電火花打供料,所以中間部分能否快出來是此模具設計的重點,以前的方法主要是把中間的供料不斷打大令其快起來,但這樣會使中間的芯頭變形,進而導致偏壁,芯頭一旦變形,出料將不穩定,模具容易超厚報廢,所以這種情況用二級焊合的技術能保證中間供料不用打太大使其他部分慢下來,而使中間可以順利出料,而慢的程度可以由二級焊合的高度和離開型材的距離決定,一般遇到要電火花打供料有難度時也可采用此方法,經試模,中間部分沒有供料不足,證明二級的作用是很大的,而且 對于修模而言,如有哪個地方出現快慢,也可以通過擴大二級或減少二級來控制,比較方便修模,縮短了修模的時間.總的來說是成功的。

圖1

3.2 通過二級焊合室使型材出料穩定

如圖2,二級焊合除了可應用于分流模,也可用于平模,因為有時候導流的設計往往是很寬的,沒有貼近型材的形狀的,出料往往會不穩定,容易快慢,開口收口.而利用二級對其形狀的約束,無論對強度和成形都有很大的幫助,也給修模帶來了方便.對于此例子,導流不能緊貼型材,所以只能通過二級焊合是來重新分配流量,從而使各部分供料平均,出材才可以合格.所以要用上二級焊合室,按照型材的形狀來設計,而且可以根據離開中心的遠近重新設計導流的寬度,使出料趨于平衡,經試模,出料情況穩定良好,所以二級焊合室的采用是必要的.可見二級焊合除了分流?？梢詰?平模也可應用,可見其應用的廣泛性.

圖2

4 二級焊合的缺點

任何一種技術都有著或多或少的缺點，二級焊合的一個缺點就是加工難度較高。在原來的焊合室上再銑一級，加大了加工的量。二級焊合一般是沿著型材的形狀加工，而且距離小,加工的難度很大。

二級焊合的第二個缺點是表面質量較粗糙。對于噴涂料還看不出什么，但是對于表面質量要求較高的氧化料來說，盡量不要用二級焊合。當無可避免要用時，二級焊合室也要盡量大一些。使型材焊合充分一點.

二級焊合的第三個缺點是修模較難，特別是一些小模具。小模具常用的修模手段有加阻流快，在面模上打低一小段工作帶等。用二級焊合后，型材面模的工作帶就變得難打了。同時也不利于模具的拋光。

當某處快了要減慢就比較麻煩了,要燒焊,所以小機臺謹慎使用.

綜合各方面來說,二級焊合室有優點也有缺點,但也是利大于弊,我們不能因為一些不足而不采用它,而應該不斷改善不足,吸取經驗教訓,這樣才是正確的策略.通過試驗,對于修模工而言,這方法給他們帶來了方便也帶來了麻煩,但基本上已經適應了這種方法.曾經試過模具不成形,修模的就認為二級影響的,不管三七二十一就全部鏟掉,這種做法是不可取的,根本沒有了解問題的關鍵,所以二級的優點能否發揮,主要的阻礙還是修模工,所以修模和設計的溝通還是最關鍵的. 當設計想出一種新方法,首先要和修模工詳細說明探討,然后才展開應用,這樣成功率才會高. 否則只會事倍功半. 現在鋁材模具設計一日千里,落后就要挨打,所以設計技術的提高迫在眉睫,  我們一定要緊跟時代的步伐,及時了解外面模具廠鋁材廠的最新設計技術,并取其精華,棄其糟蹋, 同時也要把我們以前不可行的舊思想一并丟棄.這樣我們才會有進步,才可制造出世界一流的模具.生產出合格的鋁型材.

5 小結

本文介紹了二級焊合的原理和它的優點，缺點。根據生產實踐總結了二級焊合在各個方面的應用。

      (1)一些供料復雜的鋁合金型材可以通過二級焊合的方法控制金屬的流量。

(2)一些要用導流板設計的平模也可以通過二級焊合的方法使出料穩定。

(3)論述二級焊合的缺點。