济宁工程铝型材厂

铝型材挤压模具设计的八大要点：
1、熟知铝型材的尺寸及偏差
铝型材的尺寸及偏差是由挤压模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。
2、选择正确的铝挤压机吨位
选择挤压机吨位主要是根据挤压比来确定。如果挤压比低于10，铝型材产品机械性能低；如果挤压比过高，铝型材产品很容易出现表面粗糙以及角度偏差等缺陷。实心铝型材常推荐挤压比在30左右，空心铝型材则在45左右。
3、确定挤压模具外形
挤压模具的外形尺寸是指挤压模具的外圆直径和厚度。挤压模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和强度来确定的。
4、挤压模具模孔尺寸的确定
对于壁厚差很大的铝型材，难成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸；而对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式所列的因素外，尚需考虑挤压模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲，距离挤压筒中心远近等因素。此外，挤压速度，有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。
5、合理调整铝金属的流动速度
合理调整铝金属流动速度就是要尽量**铝型材断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。挤压模具设计时尽量采用多孔对称排列，根据铝型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同及距离挤压筒中心的远近，来设计不等长的定径带。一般来说，铝型材某处的壁厚越薄，周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。如果当用定径带仍难于控制铝金属流速时，对于铝型材断面形状特别复杂，壁厚很薄，离中心很远的部分可采用促流角或导料锥来加速铝金属流动。而对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的流速。此外，还可以采用工艺平衡孔，工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节铝金属的流速。
6、挤压模具强度校核
由于铝型材挤压时模具的工作条件很恶劣，所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的模具结构和外形之外，精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。目前计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值，用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度，舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。近年来，对于特别复杂的模具可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。
7、合理的工作带尺寸
确定分流组合模的工作带要比确定半模工作带复杂得多，不仅要考虑到型材壁厚差，距中心的远近，面且必须考虑到模孔被分流桥遮蔽的情况。处于分流桥底下的模孔，由于金属流进困难，工作带必须考虑减薄些。在确定工作带时，首先要找出在分流桥下型材壁厚较薄处即金属流动阻力较大的地方，此处的较小工作带定为壁厚的两倍，壁厚较厚或金属容易达到的地方，工作带要适当考虑加厚，一般按一定的比例关系，再加上易流动的修正值。
8、模孔空刀结构及尺寸
模孔空刀就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。当铝型材壁厚≥2mm时，可采用比较容易加工的直空刀结构；当铝型材壁厚＜2mm时，可选择在有悬臂处加工斜空刀。

铝合金型材表面条纹
挤压型材外表面出现条纹，在阳极氧化后表现更为明显。该缺陷多见于型材壁厚差大的部位、分流桥下金属的焊合部位和内侧带有“枝杈”处及螺纹孔处的背面上。
产生原因：
1、型材内侧的“枝杈”和螺纹孔部位因金属供流不足或过量引起表面条纹；
2、模具分流桥下的焊合区部位引起的型材表面条纹；
3、型材断面图设计存在的问题，由于型材的壁厚差大，工作带长度突变处的部位在阳极化后产生条纹状色差；
4、因机台冷却能力不够，造成阳极化后黑色斑纹区域；
5、铸坯本身的质地不好，影响挤压材阳极化后条纹色差。
修正方法：
1、检查客户的图纸上在型材装饰面是否存在诸如型材壁厚差大、枝杈和螺纹孔；
2、分流桥应设计在型材非装饰面上，在**模子强度的同时，焊合室应尽可能大一些，使金属能够形成足够的静水压力；
3、大直径管材或大尺寸空心型材模，在阳模上可设有上焊合室；
4、型材内侧的“枝杈”或螺纹孔处条纹，其修模方法是抛光这些部位的模孔工作带、打磨光滑，或者修改或减少这些部位的连接过渡半径；
5、有时条纹是由铸坯材质本身形成的，要求铸坯的加热温度均匀，均匀化退火彻底；
6、挤压材出模孔之后，其晶粒度取决于进入淬火区的温度和淬火区冷却速度。如果冷却温度过低、冷却速度不均匀会造成晶粒过大或晶粒大小不均，在阳极化后色差会更加明显，要求操作人员及时调整冷却系统的风压和冷却水压的大小。

铝合金型材壁出现下凹或上凸的弓形面
1、空心铝合金型材壁下凹弓形面产生原因：模芯工作带低于下模模孔工作带，模芯工作带的有效长度过短所引起。
修正方法：在模芯和下模之间放置隔环，使模芯工作带在受力状态下与下模模孔定径带等高。同时，在下模的出口部位减掉同一厚度。
2、空心铝合金型材壁外凸产生原因：模具使用时间过长，模芯工作带严重磨损，出现沟槽，加大了摩擦阻力，金属流动缓慢引起空心型材壁外凸。
修正方法：如果型材壁厚公差允许的话，可以锉修或打磨模芯的工作带表面，降低摩擦阻力；如果模芯工作带磨损程度很严重，且型材壁厚已达到上偏差时，可将模子预热到300℃左右，补焊模芯外形，再锉修到要求尺寸并抛光后使用；如果模芯工作带没有被磨坏，则锉一锉模芯工作带外侧阻碍处和内侧的滞留处即可。



应用领域：
化工设备、化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具、飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭*一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件。航空航天器结构件与兵器结构零件，飞机发动机和发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环，交通运输工具与建筑结构件。总之工业铝已被应用于化工、医疗、交通、航天、飞机、光伏太阳能、散热器等行业。

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