鋁材擠壓模具塞模堵模是較為常見的一種現(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)場正確詳細(xì)資料，便于模具修正。是毎個一線操作工人必須要認(rèn)真對待的,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發(fā)生堵模現(xiàn)象的原因,提出了具體防止措施。
圖為太陽花散熱器鋁材擠壓模具
模具流速偏差造成堵模：在異型材或懸臂長和寬體扁材中較常見
（1）異型材主要表現(xiàn)為設(shè)計時鋁流量配比，腔室大小高低，局部工作帶長度，鋁徑流方向的阻礙等的設(shè)計偏差。
（2）懸臂長的主要是設(shè)計不合理，計算不準(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短及過渡落差大等，同設(shè)計本身關(guān)系不大。
總之，凡是能影響流速快慢的各種因素單個或多個偏差都能引起堵模。
空刀過大會造成工作帶無支撐易變形開裂。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)會搖擺彎曲晃動。
空刀過小或不光滑，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鋁和把工作帶空隙也填充滿鋁后堵死。
空刀大小視型模具而定，小模具500噸機(jī)一般不會小于0.5mm，10000噸大機(jī)也不會超過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級或3級堵模情況會改善，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，也因為流量流速的劇變而堵模。
4、模腔中阻礙過多的地方對應(yīng)的工作帶在速度變化大時容易擠壓中堵模。
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取最快獲得正確的具體模具型材信息及料頭（尾）和樣品，對于修正合格及時送樣交貨很重要。型材在擠出工作帶時由于還沒有徑向牽引力，其截面上各壁厚（流速原因）擠出工作帶時間上的不一致，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，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，此類模一旦所有壁厚都出了工作帶，則情況會好轉(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，按照液體壓力流動原理，液體自然向流動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，并對慢的邊從外向里涂潤滑油，再上機(jī)擠壓時會明顯改善。
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！
油污的壓入是鋁型材熱擠壓所絕對忌諱的，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?，也影響型材?nèi)組織質(zhì)量，性能。
油污壓入對于平面模可以說是表現(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，大塊油污被壓入不易流動的死角后，會對小腳、薄邊產(chǎn)生從頭到尾的拉毛開裂現(xiàn)象。
有時大塊油污被壓出一瞬時，會造成齒、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！
一般來說，同模具相配的專用導(dǎo)引墊既然專用了使用就狹隘了，除非一些特別形狀或開口比小的開口模和易彈變的模具會配套專用墊外，一般使用通用模墊。相同尺寸模墊一般一臺機(jī)不大會超過2個，墊多錢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，如果不及時發(fā)現(xiàn)采取措施，待還在出工作帶的鋁更多的卡滿即會使無法再出料而堵模。支撐墊出料腔一般都比較大，因為支撐墊數(shù)量更少，機(jī)臺一般配置2個厚度*2個腔徑共4個支撐墊，有的更少就2個。實際原因是導(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，不及時發(fā)現(xiàn)，也會堵模。這主要是在生產(chǎn)大端面型材時會偶遇。另外：出料后在導(dǎo)引臺，中斷鋸等的撞擊也會堵模，只是概率很小。
設(shè)備原因引起堵模的情況很少見，原因也不多，大家了解一下即可。
A、壓力不穩(wěn)，波動大
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條件之一，即：1、足夠大能堵住（對應(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、以及熔點高（一定時間內(nèi)）不易溶化（氣化）而繼續(xù)存在的；4、還有能（一段時間內(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、高熔點金屬類——鐵塊，銅塊等硬金屬和其它硬合金——堵塞作用。
2、礦物類——石子，石棉，耐火泥，碳灰（爐渣）等熔點高于鋁——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，在快速擠壓時要注意。
主要是熔鑄過程中混入鋁棒內(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，在流過模蕊后因模舌頭阻擋后改變徑向流動其繞道經(jīng)過模具舌頭時集合在一起的塊狀變流線狀緊貼舌蕊并產(chǎn)生塌陷，從而改變了舌心周圍的靜水壓，使舌頭掰斷后一起整塊壓出，模具徹底報廢。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擠壓究竟有哪些容易引起堵模危害的原因。 1、高溫擠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、高溫擠壓的型材更容易達(dá)到過燒缺陷溫度，型材性能管控余量變小要求變高故存在風(fēng)險。 3、高溫擠壓的型材出口時淬火完成前質(zhì)地較軟，易變形下墜，粘性足摩擦（空刀，墊）易粘連卡死。 4、高溫擠壓的型材部分?jǐn)D岀工作帶時流速差更大，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、高溫擠壓的型材其筒模內(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)工作帶的鋁基對外力震動更敏感。 1、易變形熱疊加后在生產(chǎn)過程中發(fā)生過燒 通常發(fā)生在擠壓時型材中尾部突然散裂，型材中尾端鋁基粉末化后無流動能力堵塞工作帶和空刀空間造成堵模鋁型材生產(chǎn)廠家。對于喜歡一個速度跑到底的擠壓機(jī)操作師傅如果擠壓時改變習(xí)慣從頭到尾逐步放慢擠壓速度一般不會發(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。 通常發(fā)生在出料口到導(dǎo)引臺的過渡階段，此時型材料頭較軟，即使輕微擦碰也會卷頭停止了前進(jìn)。 對于無牽引機(jī)牽引的機(jī)臺來說：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)，同時按排2人在中斷前后人工夾料牽引，否則型材無法自行順利流出塞住出料筒口。 對于一些形狀特別的模具來說，其有些部位的流速對溫度（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)擠壓溫度偏高時其中間徑向流動部分對應(yīng)的出口阻力就降低了，更多的鋁沿擠壓徑向方向流出工作帶，這就大大減少了對擴(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，懸臂長的，平分合一的等型材模具，都會產(chǎn)生不同擠壓溫度條件下的尺寸變化，過了差值如果速度不控制都會因溫度數(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 對于多腔型材而言，高溫擠壓下外側(cè)腔收縮明顯，外形在擠壓終了時收縮量可超1cm。鋁型材生產(chǎn)廠家有時剛開始擠壓下一根棒時發(fā)現(xiàn)模具舌頭被壓了出來，模具報廢了，很多操作工，修模工并不明白緣由。 另外，瞬間的強(qiáng)烈縮尾會被突然發(fā)生的強(qiáng)烈震動（氣泡溢出，撞擊）觸發(fā)——業(yè)內(nèi)叫由氣泡震動等原因引起的堵模。 實際上震動后工作帶上的粘鋁被震松脫落，脫落后的工作帶在瞬間對鋁基摩擦阻力消失，加快了該處工作帶流速，而易震動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。 鋁棒過燒同生產(chǎn)時溫度多少沒有必然聯(lián)系，1000度里2分鐘鋁棒也不會過燒。鋁棒過燒指鋁棒曾經(jīng)或正在在過燒溫度值內(nèi)加熱時發(fā)生的（正在局部生成或已全部完成）脫溶現(xiàn)象。 故鋁棒過燒后即使冷卻到常溫它還是過燒狀態(tài)的鋁棒，除了回爐重鑄沒有別的辦法。過燒鋁棒呈粉末狀無流動性，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：高溫擠壓和高溫棒是兩個完全不同的概念。高溫棒僅是高溫擠壓滿足條件之一！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。這是因為高溫鋁基流到金屬固體工作帶時的傳導(dǎo)降溫冷激局部淬火硬化行為，阻礙了鋁基流動性，而隨后而來的熱鋁流包裹住冷卻部分充滿工作帶，且這種反應(yīng)并不同步或同值，所以容易堵模塞模。
因擠壓速度過快而引起的堵模貫穿整個擠壓過程，即上壓——擠壓——收尾——終了各階段！有句話叫“欲速則不達(dá)”，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)條件和實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！后面工序如果來不及了你前面不想慢也得慢下來。 在性能，尺寸，表面任意一個要求較高情況下快速擠壓方法就不可能執(zhí)行，快速擠壓說白一點就是搶單位時間內(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，反過來講：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，直接分開撕裂后堵模。 一定溫度在一定擠壓速度后堵模。反過來因速度因素引發(fā)的溫度原因的堵模條件就苛刻多了！很多時候溫度原因還沒被引發(fā)速度本身的原因已經(jīng)造成堵模了！因為速度變很快是直線型，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。硬合金生產(chǎn)焊合流動性差壓力高盡可能生產(chǎn)實心模，并注意交接夾心料缺陷，切除長度要實測，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能力差。生產(chǎn)中往往在型材表面出現(xiàn)魚鱗形狀的拉扯痕跡，有時平面會因拉扯而凹凸不平，放慢擠壓速度后平面恢復(fù)正常。那如果加快呢？ 而實際上，越是薄料越不能慢，必須快。這是因為一是慢了溫度要下降后壓不動，薄料因薄而出口快但軸工進(jìn)速度并不會快多少，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，馬上會向中間收縮變形，被虹吸了！最近的距離是直線距離，模具也一樣，對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??！有聯(lián)系但不是必然聯(lián)系。如圓棒截面積大但是對截面而言卻很小，其厚度就是直徑。所以要分開來講。 取一個固定的截面積，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（不代表截面大如高倍散熱器周徑長而截面?。?，周徑長說明鋁流經(jīng)過總的工作帶橫向長度會多，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，則說明相對好壓，可以擠快一點（高倍散熱器等例外）。厚實料要注意有小腳小齒小槽小邊等存在時就不能快了，一快就是掉！ 型材形狀如果是對稱型的，則擠壓及維修難度相對好一點，對速度而言影響也小多了，這是因為在模具進(jìn)料及流動方向上較均衡，設(shè)計上好處理。非對稱型的從模具設(shè)計到擠壓生產(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，一些個別鋁型材模具，如果擠壓出來鋁型材是合格的，就是在出口階段出來料極其困難，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卸模在中間部分模空刀內(nèi)涂上石墨潤滑油后再慢速上壓； 5、擠出的型材墊好底板導(dǎo)引好直度，不晃動。用2套模把2噸多型材生產(chǎn)完，只是中間筋厚薄有點偏差，客戶接受，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
