一、引言
在铝型材挤压生产过程中，模具塞模和堵模是常见但严重的问题。它不仅影响生产效率，还可能对模具、设备甚至操作人员造成危害。因此，预防堵模、减少其发生以及正确处理堵模后的型材料头，是每一位操作工人必须重视的任务。本文将深入分析铝型材挤压塞模和堵模的原因，并提供切实可行的解决方案，帮助优化生产流程。
二、堵模的特征及影响
1. 堵模的定义
堵模是指在铝型材挤压过程中，铝基体在工作带或空刀处卡死的现象。当堵模发生时，挤压力会迅速上升到高位状态，有时甚至会将空刀部分挤压出来。堵模后，型材的真实状态无法准确反映，必须通过修正模具或调整工艺参数来解决。
2. 堵模的影响
模具损坏：堵模会导致模具局部受力过大，造成磨损或开裂。
设备负担：挤压力急剧上升会增加设备的负荷，缩短设备使用寿命。
生产效率下降：堵模后需要停机处理，直接影响生产效率。
产品质量问题：堵模后无法获得合格的型材，增加了不合格品的比例。
三、堵模的原因分类
铝型材挤压堵模的原因多种多样，可以归纳为以下几类：
1. 模具原因引起的堵模
模具设计不合理：工作带长度、空刀形状、引流槽设计不当，导致铝液流动不均。
模具磨损严重：长期使用后，模具内表面粗糙度增加，摩擦阻力增大。
模具温度不均：模具局部温度过高或过低，影响铝液的流动性。
2. 挤压操作原因引起的堵模
挤压速度过快或过慢：速度过快导致铝液未能充分填充模具，速度过慢导致铝液过早凝固。
挤压压力设置不当：压力过大会导致模具局部受力过大，压力过小则无法完成挤压。
3. 工装具原因引起的堵模
挤压杆导向不良：挤压杆在运动过程中发生偏移，导致铝液流动不均。
模具安装不牢固：模具在挤压过程中发生晃动，影响铝液的填充效果。
4. 设备原因引起的堵模
设备润滑不良：挤压机运动部件润滑不足，增加摩擦阻力。
设备老化：设备精度下降，无法满足挤压工艺要求。
5. 异物压入引起的堵模
铝液中混入杂质：铝液中的杂质会增加流动阻力，导致堵模。
模具内残留异物：模具清理不彻底，残留的铝屑或氧化皮会影响铝液的流动。
6. 温度原因引起的堵模
铝液温度过低：流动性不足，无法充分填充模具。
模具温度过高：铝液过快凝固，导致局部堵塞。
7. 速度原因引起的堵模
挤压速度设置不合理：速度过快或过慢都会影响铝液的流动性和填充效果。
8. 与型材形状有关的堵模
型材结构复杂：复杂结构会导致铝液流动不均，增加堵模风险。
壁厚差异大：壁厚不均会导致局部受力过大，容易发生堵模。
9. 其他缺陷引起的堵模
气泡、撕裂等缺陷：铝液中的缺陷会增加流动阻力，导致堵模。
材质不均匀：铝液成分不均匀会影响其流动性和凝固速度。
四、案例分析
案例描述
某铝型材生产车间使用外径为80*80mm、外壁厚度为4mm、内径为2.5mm的模具，内部有12个形状大小不一的公头，中间公头特别小。上机后，部分公头被压偏甚至断裂，导致堵模。由于未及时停机，公头断裂数量进一步增加。该模具为客户一次性配套模具，需完成2吨多的生产任务。然而，生产2个月后，模具因堵模损坏多套，合格品产量极低。
原因分析
公头设计不合理：中间公头过小，容易受力断裂。
模具阻力过大：工作带长度过长，空刀和引流槽设计不光滑。
挤压参数设置不当：速度和压力设置不合理，导致公头受力不均。
解决方案
优化模具设计：
中间部位工作带整体减短，降低阻力。
空刀及引流槽全部打光滑，减少粘附和摩擦。
公头柱台降低，减少碰撞和摇摆。
调整挤压参数：
采用高温慢速上压，待铝液即将出工作带时卸模。
在模具空刀内涂石墨润滑油，减少摩擦。
改进操作流程：
型材垫好底板，确保导引直度，避免晃动。
使用2套模具完成生产任务，确保产品质量。
五、总结与预防措施
1. 优化模具设计
模具设计是预防堵模的关键。应根据型材的形状和尺寸，合理设计工作带、空刀和引流槽，减少铝液流动阻力。
2. 严格工艺参数控制
合理设置挤压速度、压力和温度，确保铝液的流动性和填充效果。
3. 加强设备维护
定期检查和维护挤压设备，确保设备精度和润滑状态良好。
4. 提高操作人员技能
加强操作人员的培训，提高其对堵模现象的判断和处理能力。
5. 现场数据采集与分析
及时采集堵模后的型材料头和样品，分析原因并修正模具，避免问题重复发生。
