鋁材擠壓模具塞模堵模是較為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，如何預(yù)防堵模，減少堵模發(fā)生和因堵模而產(chǎn)生的模具，設(shè)備，人身危害。并正確采集到型材料頭和樣品，掌握不良品（試模）在生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)正確詳細(xì)資料，便于模具修正。是毎個(gè)一線(xiàn)操作工人必須要認(rèn)真對(duì)待的,本文從6063鋁合金鑄錠、擠壓工藝條件、模具、金屬的不均勻變形等方面分析了型材擠壓時(shí)發(fā)生堵模現(xiàn)象的原因,提出了具體防止措施。
圖為太陽(yáng)花散熱器鋁材擠壓模具
模具流速偏差造成堵模：在異型材或懸臂長(zhǎng)和寬體扁材中較常見(jiàn)
（1）異型材主要表現(xiàn)為設(shè)計(jì)時(shí)鋁流量配比，腔室大小高低，局部工作帶長(zhǎng)度，鋁徑流方向的阻礙等的設(shè)計(jì)偏差。
（2）懸臂長(zhǎng)的主要是設(shè)計(jì)不合理，計(jì)算不準(zhǔn)確，擴(kuò)展部分流速（包含異型材中各因素）同其它相比不同步。
（3）寬體材出現(xiàn)流速偏差主要表現(xiàn)在模具后續(xù)加工上，打磨光滑程度，型腔形狀加工，電火花深度造成工作帶長(zhǎng)短及過(guò)渡落差大等，同設(shè)計(jì)本身關(guān)系不大。
總之，凡是能影響流速快慢的各種因素單個(gè)或多個(gè)偏差都能引起堵模。
空刀過(guò)大會(huì)造成工作帶無(wú)支撐易變形開(kāi)裂。型材在出口階段料頭探出工作帶后由于流速，壁厚，阻力等原因，并不一定徑向流出，多數(shù)會(huì)搖擺彎曲晃動(dòng)。
空刀過(guò)小或不光滑，使料頭摩擦后被阻擋或粘結(jié)。使料頭不再前進(jìn)但擠壓依舊使空刀空間塞滿(mǎn)鋁和把工作帶空隙也填充滿(mǎn)鋁后堵死。
空刀大小視型模具而定，小模具500噸機(jī)一般不會(huì)小于0.5mm，10000噸大機(jī)也不會(huì)超過(guò)3mm！多數(shù)在0.5-1.0mm之間。
空刀加工如果采用階梯式，即外比里大分2級(jí)或3級(jí)堵模情況會(huì)改善，空刀面一定要磨光滑。
1、異型材導(dǎo)流板裝反。
2、三片裝中型模反裝——空刀先進(jìn)鋁，必堵模。特別要注意三片裝扁鋁。
3、舌頭，小腳等斷裂或壓偏也容易直接堵模，也因?yàn)榱髁苛魉俚膭∽兌履！?/p>
4、模腔中阻礙過(guò)多的地方對(duì)應(yīng)的工作帶在速度變化大時(shí)容易擠壓中堵模。
操作因素導(dǎo)致堵模發(fā)生的情況最多，而如何在操作中減少或避免堵模爭(zhēng)取最快獲得正確的具體模具型材信息及料頭（尾）和樣品，對(duì)于修正合格及時(shí)送樣交貨很重要。型材在擠出工作帶時(shí)由于還沒(méi)有徑向牽引力，其截面上各壁厚（流速原因）擠出工作帶時(shí)間上的不一致，當(dāng)部分先期擠出工作帶的壁厚因阻力消失而流動(dòng)能力加快，使尚未完全擠出工作帶的壁厚其型腔內(nèi)鋁被虹吸而去。
使已擠出工作帶進(jìn)入流動(dòng)作階段的壁厚加快，而未出工作帶的壁厚流速減慢，形成包頭現(xiàn)象，在懸臂長(zhǎng)，形狀不規(guī)則，壁厚相差懸殊，平面和腔室共存的模具中較常見(jiàn)，此類(lèi)模一旦所有壁厚都出了工作帶，則情況會(huì)好轉(zhuǎn)，也不易堵模了解，但有彎曲或波浪，扭擰的可能性存在。
如果擠壓速度加快，按照液體壓力流動(dòng)原理，液體自然向流動(dòng)處阻力小的地方而去了！使快的更快，慢的快不了多少，加大了流速差，造成流量差更大！形成牽扯力。使不同工作帶相交連接處壁厚形成折疊壓迫現(xiàn)象，并擦括空刀壁，最后堵塞住空刀空間后堵模。所以，特別是空心模第一次上壓一定要緩慢，并注意觀察出口情況，可用鐵（鋁）棒等（杠桿原理）鍬住已出的快邊，不讓它向慢的地方壓迫。也可抓緊卸模，把冒出模面的所有快邊鏟掉，并對(duì)慢的邊從外向里涂潤(rùn)滑油，再上機(jī)擠壓時(shí)會(huì)明顯改善。
如果擠壓比小，溫度允許多可重復(fù)進(jìn)行。此方法可有效的減少堵模，獲取樣品，但料頭不完整，最好是有修模工在現(xiàn)場(chǎng)！
同理：壓力變化過(guò)大或頻繁變化也會(huì)造成堵模。油污的壓入是鋁型材熱擠壓所絕對(duì)忌諱的，必須避免。其直接后果是影響表面質(zhì)量和極易引起型材小腳小邊等的擠壓連續(xù)性，進(jìn)而分?jǐn)喽氯蠖履＃灿绊懶筒膬?nèi)組織質(zhì)量，性能。
油污壓入對(duì)于平面?？梢哉f(shuō)是表現(xiàn)得兇猛去得也快，而一旦壓入筒內(nèi)或分流模腔室，少則一根棒，多則十根八根都消除不了。
有時(shí)，大塊油污被壓入不易流動(dòng)的死角后，會(huì)對(duì)小腳、薄邊產(chǎn)生從頭到尾的拉毛開(kāi)裂現(xiàn)象。
有時(shí)大塊油污被壓出一瞬時(shí)，會(huì)造成齒、腳、公頭等構(gòu)件四周充填的鋁基不平衡，出現(xiàn)部分點(diǎn)或面的空心化，流速變化使公頭四周靜壓力平衡被打破。擠壓作用力下使齒、腳、公頭偏、扭、裂、斷、碎甚至崩！
所以，形狀復(fù)雜小腳小齒多的薄壁型材特別要注意油污壓入，防止堵模！
一般來(lái)說(shuō)，同模具相配的專(zhuān)用導(dǎo)引墊既然專(zhuān)用了使用就狹隘了，除非一些特別形狀或開(kāi)口比小的開(kāi)口模和易彈變的模具會(huì)配套專(zhuān)用墊外，一般使用通用模墊。相同尺寸模墊一般一臺(tái)機(jī)不大會(huì)超過(guò)2個(gè)，墊多錢(qián)花的也多占的地方也多，所以就用各種導(dǎo)引尺寸的墊同支撐墊相配合總厚度使用。有時(shí)導(dǎo)引墊導(dǎo)引腔并不比型材外面端面大多少，在擠壓出口階段型材出料會(huì)彎曲翻轉(zhuǎn)上下翹等現(xiàn)象。在碰撞導(dǎo)引板壁后卡住前進(jìn)不得，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)采取措施，待還在出工作帶的鋁更多的卡滿(mǎn)即會(huì)使無(wú)法再出料而堵模。支撐墊出料腔一般都比較大，因?yàn)橹螇|數(shù)量更少，機(jī)臺(tái)一般配置2個(gè)厚度*2個(gè)腔徑共4個(gè)支撐墊，有的更少就2個(gè)。實(shí)際原因是導(dǎo)引墊腔徑大于支撐墊腔徑，型材出口后彎曲等原因撞住在支撐墊上，同理，不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也會(huì)堵模。這主要是在生產(chǎn)大端面型材時(shí)會(huì)偶遇。另外：出料后在導(dǎo)引臺(tái)，中斷鋸等的撞擊也會(huì)堵模，只是概率很小。
設(shè)備原因引起堵模的情況很少見(jiàn)，原因也不多，大家了解一下即可。
A、壓力不穩(wěn)，波動(dòng)大
主要是防止竄壓跑速后撕裂型材而堵模。
B、模座限位移動(dòng)不固定
模座偏移后兩側(cè)流速差變大了造成的堵模。
壓入異物會(huì)引發(fā)堵模這毋庸置疑，但所謂能引起堵模的異物必須具備五個(gè)條件之一，即：1、足夠大能堵?。▽?duì)應(yīng)的）出料工作帶的；
2、足夠硬（一定擠壓條件下）不易破碎細(xì)化的；3、以及熔點(diǎn)高（一定時(shí)間內(nèi)）不易溶化（氣化）而繼續(xù)存在的；4、還有能（一段時(shí)間內(nèi)）阻礙隔斷分離鋁流連續(xù)性的；5、再有溶化后能引起（局部）鋁基物理，化學(xué)屬性（材質(zhì)）突變的，環(huán)境條件改變的。1、高熔點(diǎn)金屬類(lèi)——鐵塊，銅塊等硬金屬和其它硬合金——堵塞作用。
2、礦物類(lèi)——石子，石棉，耐火泥，碳灰（爐渣）等熔點(diǎn)高于鋁——堵塞作用。
4、熔爐底渣混合物——各種金屬（包括鋁）和礦物質(zhì)及一些制劑殘留的混合物，鋁型材生產(chǎn)廠家質(zhì)量高于鋁——化合作用后脆性硬化堵塞作用或單純的堵塞作用。5、重新帶入的二次冷卻鋁片鋁屑鋁塊——冷材不易變形堵塞作用，在快速擠壓時(shí)要注意。
主要是熔鑄過(guò)程中混入鋁棒內(nèi)部的雜質(zhì)引起的堵模占比例較高，且經(jīng)過(guò)熔煉仍舊存在的這些異物具備毀壞模具的能力，以集合在一起的大塊爐渣，耐火泥對(duì)分流模的危害最為嚴(yán)重。 因其材質(zhì)差異大不易分解溶合且疏松程度高，在流過(guò)模蕊后因模舌頭阻擋后改變徑向流動(dòng)其繞道經(jīng)過(guò)模具舌頭時(shí)集合在一起的塊狀變流線(xiàn)狀緊貼舌蕊并產(chǎn)生塌陷，從而改變了舌心周?chē)撵o水壓，使舌頭掰斷后一起整塊壓出，模具徹底報(bào)廢。而一些硬金屬可括傷，崩裂工作帶，經(jīng)返回模具廠絕大部分能修復(fù)！ 溫度原因引起堵模同樣需要達(dá)到一定條件，具體如下： 這里首先要了解一下高溫?cái)D壓究竟有哪些容易引起堵模危害的原因。 1、高溫?cái)D壓的型材首先是在可塑性變形方面加強(qiáng)了，更活潑了，尺寸變化也大！那么其最終尺寸定形就存在不可控的負(fù)面因素。 2、高溫?cái)D壓的型材更容易達(dá)到過(guò)燒缺陷溫度，型材性能管控余量變小要求變高故存在風(fēng)險(xiǎn)。 3、高溫?cái)D壓的型材出口時(shí)淬火完成前質(zhì)地較軟，易變形下墜，粘性足摩擦（空刀，墊）易粘連卡死。 4、高溫?cái)D壓的型材部分?jǐn)D岀工作帶時(shí)流速差更大，一些原本存在的促流因素被激發(fā)，造成效應(yīng)疊加即1+1＞2效應(yīng)！ 5、高溫?cái)D壓的型材其筒模內(nèi)鋁基紊流能力量更大，型材尾端縮尾缺陷更強(qiáng)烈，氣泡缺陷更加多從而流進(jìn)工作帶的鋁基對(duì)外力震動(dòng)更敏感。 1、易變形熱疊加后在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生過(guò)燒 通常發(fā)生在擠壓時(shí)型材中尾部突然散裂，型材中尾端鋁基粉末化后無(wú)流動(dòng)能力堵塞工作帶和空刀空間造成堵模鋁型材生產(chǎn)廠家。對(duì)于喜歡一個(gè)速度跑到底的擠壓機(jī)操作師傅如果擠壓時(shí)改變習(xí)慣從頭到尾逐步放慢擠壓速度一般不會(huì)發(fā)生。 如果按照正常溫度的兩頭慢中段快的擠壓方法發(fā)生的地方便通常規(guī)在近尾端。所以高溫棒擠壓有其特定的要求。 2、無(wú)牽引力牽引狀態(tài)下擠壓時(shí)的碰撞 通常發(fā)生在出料口到導(dǎo)引臺(tái)的過(guò)渡階段，此時(shí)型材料頭較軟，即使輕微擦碰也會(huì)卷頭停止了前進(jìn)。 對(duì)于無(wú)牽引機(jī)牽引的機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō)：生產(chǎn)薄壁寬體平?！热绂?84mm擠壓筒生產(chǎn)L：210mm*1.0mm擴(kuò)展扁鋁，擠壓系數(shù)高達(dá)（πR2/210=92*92*3.14/210=26577/210）=126.5，必須高溫生產(chǎn)，同時(shí)按排2人在中斷前后人工夾料牽引，否則型材無(wú)法自行順利流出塞住出料筒口。 對(duì)于一些形狀特別的模具來(lái)說(shuō)，其有些部位的流速對(duì)溫度（速度）的變化較為敏感，可直接導(dǎo)致流量上發(fā)生可變逆差，使正常生產(chǎn)的連續(xù)性平衡遭到破壞而堵模。 比如：擴(kuò)展模在正常擠壓溫度下能合格生產(chǎn)，而當(dāng)擠壓溫度偏高時(shí)其中間徑向流動(dòng)部分對(duì)應(yīng)的出口阻力就降低了，更多的鋁沿?cái)D壓徑向方向流出工作帶，這就大大減少了對(duì)擴(kuò)展部分的鋁基供應(yīng)，使擴(kuò)展部分尺寸變薄并使外形尺寸向中間收縮，達(dá)到一定值會(huì)發(fā)生扭曲牽扯從而被卡死在工作帶后堵模。 還有些腔多的，截面積大的，外接圓大的，懸臂長(zhǎng)的，平分合一的等型材模具，都會(huì)產(chǎn)生不同擠壓溫度條件下的尺寸變化，過(guò)了差值如果速度不控制都會(huì)因溫度數(shù)控制下流速變化引起尺寸變化的堵模行為！ 4、型材發(fā)生強(qiáng)烈縮尾與模具的流速變化差異 對(duì)于多腔型材而言，高溫?cái)D壓下外側(cè)腔收縮明顯，外形在擠壓終了時(shí)收縮量可超1cm。鋁型材生產(chǎn)廠家有時(shí)剛開(kāi)始擠壓下一根棒時(shí)發(fā)現(xiàn)模具舌頭被壓了出來(lái)，模具報(bào)廢了，很多操作工，修模工并不明白緣由。 另外，瞬間的強(qiáng)烈縮尾會(huì)被突然發(fā)生的強(qiáng)烈震動(dòng)（氣泡溢出，撞擊）觸發(fā)——業(yè)內(nèi)叫由氣泡震動(dòng)等原因引起的堵模。 實(shí)際上震動(dòng)后工作帶上的粘鋁被震松脫落，脫落后的工作帶在瞬間對(duì)鋁基摩擦阻力消失，加快了該處工作帶流速，而易震動(dòng)后脫落的往往是流速最流暢最快的部分，這就改變了其它工作帶瞬間的流速流量穩(wěn)定。造成折皺后卡死堵模。 B、溫度處于過(guò)燒溫度值內(nèi)或鋁棒已過(guò)燒 鋁棒過(guò)燒同生產(chǎn)時(shí)溫度多少?zèng)]有必然聯(lián)系，1000度里2分鐘鋁棒也不會(huì)過(guò)燒。鋁棒過(guò)燒指鋁棒曾經(jīng)或正在在過(guò)燒溫度值內(nèi)加熱時(shí)發(fā)生的（正在局部生成或已全部完成）脫溶現(xiàn)象。 故鋁棒過(guò)燒后即使冷卻到常溫它還是過(guò)燒狀態(tài)的鋁棒，除了回爐重鑄沒(méi)有別的辦法。過(guò)燒鋁棒呈粉末狀無(wú)流動(dòng)性，堵模是百分百的。 軟合金主要是粘連工作帶出口空刀，堵塞空刀空間后堵模。所以生產(chǎn)軟合金溫度掌握上要求甚高，空刀要經(jīng)常涂油并保持光滑。 軟合金擠壓速度很快，一般牽引機(jī)牽引速度未必跟得上。軟合金型材出料要平，否則很容易起皺折痕跡。 概念：高溫?cái)D壓和高溫棒是兩個(gè)完全不同的概念。高溫棒僅是高溫?cái)D壓滿(mǎn)足條件之一！其它還有筒溫，模溫，墊套座的溫度等！ 在正常生產(chǎn)條件下如果棒溫偏高模溫正常則堵模的概率也偏高。這是因?yàn)楦邷劁X基流到金屬固體工作帶時(shí)的傳導(dǎo)降溫冷激局部淬火硬化行為，阻礙了鋁基流動(dòng)性，而隨后而來(lái)的熱鋁流包裹住冷卻部分充滿(mǎn)工作帶，且這種反應(yīng)并不同步或同值，所以容易堵模塞模。
因擠壓速度過(guò)快而引起的堵模貫穿整個(gè)擠壓過(guò)程，即上壓——擠壓——收尾——終了各階段！有句話(huà)叫“欲速則不達(dá)”，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和實(shí)際情況采取合理的擠壓速度才是王道。 產(chǎn)量高并不取決于擠壓能力，而是后道工序拉伸鋸切的能力高低！后面工序如果來(lái)不及了你前面不想慢也得慢下來(lái)。 在性能，尺寸，表面任意一個(gè)要求較高情況下快速擠壓方法就不可能執(zhí)行，快速擠壓說(shuō)白一點(diǎn)就是搶單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。 擠壓速度快型材模具流速同樣快，按照擠壓系數(shù)為50的比較好壓的型材而言，即擠壓出口流速是擠壓軸工進(jìn)速度的50倍，擠壓系數(shù)越大速度比倍數(shù)越大，反過(guò)來(lái)講：擠壓軸工進(jìn)速度可以越快，但型材出口速度根據(jù)型材的材質(zhì)，壁厚，形狀，溫度等是有限值的。 流速快后筒模內(nèi)剪切力增大，出現(xiàn)紊流，死區(qū)增大易產(chǎn)生縮尾后堵模，再快，直接分開(kāi)撕裂后堵模。 一定溫度在一定擠壓速度后堵模。反過(guò)來(lái)因速度因素引發(fā)的溫度原因的堵模條件就苛刻多了！很多時(shí)候溫度原因還沒(méi)被引發(fā)速度本身的原因已經(jīng)造成堵模了！因?yàn)樗俣茸兒芸焓侵本€(xiàn)型，而溫度變化緩慢是爬坡型，變化量比不成比例。 C、鋁質(zhì)連續(xù)性對(duì)擠壓速度的限制能力 因合金配比成份不同，工藝制造的不同，不同牌號(hào)的鋁合金在塑性上相差天地！7000系合金單位重量強(qiáng)度堪比不銹鋼——相同重量的鋁和鋼體積比略超3：1倍（注意概念區(qū)分——是可上不封頂?shù)膹?qiáng)度而不是一定限值的硬度）。 生產(chǎn)硬合金不能“急”，慢慢來(lái)。硬合金生產(chǎn)焊合流動(dòng)性差壓力高盡可能生產(chǎn)實(shí)心模，并注意交接夾心料缺陷，切除長(zhǎng)度要實(shí)測(cè)，端面切光滑后可用堿水洗蝕后辨別！ 壁厚薄的地方在擠壓工進(jìn)速度下出口速度更容易接近或達(dá)到型材極限速度。其次，壁厚薄的地方出口壓力高而流動(dòng)能力差。生產(chǎn)中往往在型材表面出現(xiàn)魚(yú)鱗形狀的拉扯痕跡，有時(shí)平面會(huì)因拉扯而凹凸不平，放慢擠壓速度后平面恢復(fù)正常。那如果加快呢？ 而實(shí)際上，越是薄料越不能慢，必須快。這是因?yàn)橐皇锹藴囟纫陆岛髩翰粍?dòng)，薄料因薄而出口快但軸工進(jìn)速度并不會(huì)快多少，其所產(chǎn)生的變形熱未必抵得上散失的熱量。二是機(jī)臺(tái)噸位較大不符。 截面不是指截面積，截面大并不代表截面積（米重）大。截面大的型材如果擠壓速度快，馬上會(huì)向中間收縮變形，被虹吸了！最近的距離是直線(xiàn)距離，模具也一樣，對(duì)于鋁流而言徑向出口距離最近，阻力也最??！而速度快后鋁液流動(dòng)性更強(qiáng)，中間部分分到的更多。比如一道數(shù)學(xué)題：1和2相差1但是1加1和2加2就相差2了，盡管他們都增加了相同的倍數(shù)，但基數(shù)不一樣啊。鋁材加快了擠壓速度和這道理是一樣的。 注意誤區(qū)：截面積大小并不決定壁厚和截面大小！有聯(lián)系但不是必然聯(lián)系。如圓棒截面積大但是對(duì)截面而言卻很小，其厚度就是直徑。所以要分開(kāi)來(lái)講。 取一個(gè)固定的截面積，如果它的壁厚薄或外形大則必須要放慢速度，壁薄則周徑長(zhǎng)（不代表截面大如高倍散熱器周徑長(zhǎng)而截面?。?，周徑長(zhǎng)說(shuō)明鋁流經(jīng)過(guò)總的工作帶橫向長(zhǎng)度會(huì)多，也就更容易因流速不均原因而堵模了！ 而如果壁較厚或外形小，則說(shuō)明相對(duì)好壓，可以擠快一點(diǎn)（高倍散熱器等例外）。厚實(shí)料要注意有小腳小齒小槽小邊等存在時(shí)就不能快了，一快就是掉！ 型材形狀如果是對(duì)稱(chēng)型的，則擠壓及維修難度相對(duì)好一點(diǎn)，對(duì)速度而言影響也小多了，這是因?yàn)樵谀＞哌M(jìn)料及流動(dòng)方向上較均衡，設(shè)計(jì)上好處理。非對(duì)稱(chēng)型的從模具設(shè)計(jì)到擠壓生產(chǎn)就要考慮流速和鋁基的走向了！而帶懸臂的腔多的就一定要控制速度了。因鋁型材形狀復(fù)雜而經(jīng)常發(fā)生堵模的事經(jīng)常有，一些個(gè)別鋁型材模具，如果擠壓出來(lái)鋁型材是合格的，就是在出口階段出來(lái)料極其困難，經(jīng)常因一部分出口流速（平面部分或壁薄部分）特快而堵模。 如果把出料修均勻，則擠壓型材就會(huì)出現(xiàn)一側(cè)波浪等快慢，型材不合格?？梢圆扇∫韵罗k法： 4、高溫慢速上壓待鋁將出工作帶時(shí)卸模在中間部分?？盏秲?nèi)涂上石墨潤(rùn)滑油后再慢速上壓； 5、擠出的型材墊好底板導(dǎo)引好直度，不晃動(dòng)。用2套模把2噸多型材生產(chǎn)完，只是中間筋厚薄有點(diǎn)偏差，客戶(hù)接受，完成任務(wù)。
鋁型材形狀越復(fù)雜，表明生產(chǎn)難度越高，越要注意流速上的不均。此種模宜采用高溫慢速擠壓方法，以完成為最高原則，而不是搶速度搶產(chǎn)量。鋁板 工業(yè)鋁材
