Korrektur hohler Aluminium-Strangpresswerkzeuge. Beispiele

What is an hollow die?

Arten von Hohlmatrizen

Ein Stahlextrusionswerkzeug, das extrudierte geschlossene Profile formt, die einen oder mehrere Hohlräume enthalten, z. B. rechteckige Rohre. The tool generally consists of [1]:

• eine Matrizenkappe, die die äußere Oberfläche des Profils erzeugt und
• der Dorn oder Kern, der die Innenkontur erzeugt.

Hollow or semi-hollow profiles are produced usually with foloving type dies:

• Brücke
• Bullauge
• spider (taper seal)

Mit solchen Werkzeugen hergestellte extrudierte Abschnitte weisen Nähte oder Längsschweißnähte auf, due to the metal flow around the web supports (bridges) that hold the mandrel. Letzteres bestimmt die Innenkontur des zu extrudierenden Profils. Nach dem Umfließen der Stützen, the metal is fused in a weld chamber before passing through the die (die cap) proper [1].

“Doppelte Extrusion”

Die beste Definition einer Hohlextrusionsdüse ist, dass sie für den Zweck einer Doppelextrusion hergestellt wird. This fact makes it a more complex to correct [2].

Hollow dies can be considerd as double-extruded due to the fact that:

• Zunächst wird der Rohling in zwei Teile geteilt, drei, oder mehr Abschnitte, wenn es auf die Fläche des Würfels trifft
• Nachdem der Knüppel auf der Stirnfläche der Matrize zerschnitten wurde, the sections will travel across and over the surfaces of the mandrel until they come up to the opening on the cap which will extrude the final form of the actual extruded shape (Figures 1 zu 3).

Abbildung 1 – Hollow dies:
Der Block ist zweigeteilt, drei, oder mehr Abschnitte, wenn es auf die Fläche des Würfels trifft.
Nachdem der Knüppel auf der Stirnfläche der Matrize zerschnitten wurde,
Die Abschnitte bewegen sich über und über die Oberflächen des Dorns
bis sie an der Öffnung der Kappe anliegen
which will extrude the final form of the extruded shape [2]

Abbildung 2 – Porthole hollow die [3]

Abbildung 3 – The difference in the installation of solid and hollow dies on an extrusion press [3]

Die Korrektur von Hohlstümpfen

Der Vorteil der Korrektur von Hohlstümpfen

The advantage of correcting hollow dies is that there are various places to apply corrections before you have to work the bearing itself:

• Eine gut gestaltete Hohlform kann durch einfaches Schleifen oder Bearbeiten der Strömung in den Öffnungen korrigiert werden
• In vielen Fällen wird eine Hohlmatrize korrigiert, ohne dass die Lager überhaupt bearbeitet werden.

To correct the flow on a hollow die you should:

• Untersuchen Sie die Ports, um sicherzustellen, dass das von einem Hafen zu transportierende Aluminiumvolumen mit dem von den übrigen Häfen transportierten Volumen im Gleichgewicht ist.
• This means you need to check the area of the side of the extrusion shape each port should feed (Figure 4).

Abbildung 4 – The ports of the die for extrusion of a rectangle tube [2]

Abbildung 5 zeigt ein typisches Design, das die Verteilung der Anschlussbereiche zeigt, um den Fluss durch die Düse auszugleichen.

Abbildung 5 – Aufteilung der Hafenflächen zum Ausgleich der Strömungen
through a multihole hollow die [4]

Schwere und leichte Wände

Unter Berücksichtigung dessen, Wir wissen dann, dass wir durch das Öffnen oder Beschränken des Flusses durch die Öffnungen den Aluminiumfluss in jedem Abschnitt der extrudierten Form beschleunigen oder verlangsamen. Ein Abschnitt eines Hohlprofils wird auch dann zurückgehalten, wenn in diesem Abschnitt eine geringe Wandstärke extrudiert wird. Aus diesem Grund sollten Sie nach anderen Problemen suchen, bevor Sie die Anschlüsse an einem Hohlchip öffnen.

The reasons a hollow open exrusion might not come out with light walls from a hollow die are as follows [1]:

• Dornverschiebung im Verhältnis zur Kappe
• Schlechte Kernzufuhr
• Wände leicht gefeilt.

Cm. ebenfalls Einstellmethoden für massive Extrusionswerkzeuge

Verschobene Matrizen

In cases like the one illustrated in Figure 6 you should not make any correction until you have taken care of the shifting on the die.

Abbildung 6 – The shift of the mandrel relative to die plate (die cap) [2]

Correcting mandrel

• Die Öffnungen einer Hohlmatrize um die Dorne herum dienen als Langlager.
• Die Hindernisse auf dem Dorn erleichtern den Fluss des Aluminiums, während es sich entlang der Oberfläche des Dorns bewegt.
• Correction is done by milling or grinding of obstacles (Figures 7A and 7B) [1].

A) Obstacles to the flow of metal along the mandrel
B) The removal of obstacles on the mandrel to accelerate the flow of metal
Abbildung 7 [2]

Wie in Abbildung 6A zu sehen ist, Durch den steilen Winkel entstehen zwei Hindernisse an der Seite des Dorns, die den Aluminiumfluss verlangsamen. Auf Abbildung 6B, Sie sehen den Dorn, bei dem beide Hindernisse entfernt sind, entweder mit einer Fräsmaschine oder durch Schleifen. In diesem Fall ist der Winkel kleiner, ohne Behinderung, und es geht mehr Aluminiumvolumen durch. Therefore this will speed up these two sides of the extrusion [2].

Die Hersteller von Formen bauen diese Hindernisse oft absichtlich auf hohlen Formen auf. Wann immer ein Werkzeugkonstrukteur das Gefühl hat, dass er den Fluss verlangsamen sollte, um bestimmte Abschnitte zu versorgen. Er wird dies tun und in vielen Fällen ist es nur ein Sicherheitsfaktor, kein sehr schweres Lager zu verwenden. Wenn es nicht benötigt wird, kann es leicht durch Schleifen entfernt werden.

Quellen:

1. https://www.uniqueextrusions.com
2. Louis Bello, Werkzeugkorrekturen bei sich ändernden Fließeigenschaften, Seminar zur Aluminium-Strangpresstechnik, Chicago, 1977
3. Einfluss der Al-Mikrostruktur auf die Harteloxalqualität – Profilmaterial / Tom Haug, Hydro-Aluminium, Norwegen
   IHAA-Symposium, 25September 2014, New York
4. Extrusion der Aluminiumtechnologie / P. Saha