鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)的八大要點(diǎn)

制造一套優(yōu)質(zhì)鋁材擠壓模具，不僅要有好的加工設(shè)備和熟練的擠壓模具制造工人，另外一個(gè)非常重要的因素就是要有好的擠壓模具設(shè)計(jì)。對(duì)于比較復(fù)雜的擠壓模具，模具設(shè)計(jì)的好壞占模具質(zhì)量的85%，一個(gè)優(yōu)秀的模擠壓具設(shè)計(jì)是：在滿足客戶要求的前提下，要做到加工成本低，加工難度小，加工時(shí)間短，模具能夠在最短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出合格的制品來。要做到這些，不僅僅要完全領(lǐng)會(huì)客戶要求，還要求模具設(shè)計(jì)師對(duì)擠壓機(jī)，擠壓模具結(jié)構(gòu)和加工工藝以及本廠的加工能力等要有所了解，因此，作為擠壓模具設(shè)計(jì)師，要想提高擠壓模具設(shè)計(jì)水平，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

1、熟知鋁型材的尺寸及偏差

　　鋁型材的尺寸及偏差是由擠壓模具、擠壓設(shè)備和其他有關(guān)工藝因素決定的。

2、選擇正確的鋁擠壓機(jī)噸位

　　選擇擠壓機(jī)噸位主要是根據(jù)擠壓比來確定。如果擠壓比低于10，鋁型材產(chǎn)品機(jī)械性能低；如果擠壓比過高，鋁型材產(chǎn)品很容易出現(xiàn)表面粗糙以及角度偏差等缺陷。實(shí)心鋁型材常推薦擠壓比在30左右，空心鋁型材則在45左右。

3、確定擠壓模具外形

　　擠壓模具的外形尺寸是指擠壓模具的外圓直徑和厚度。擠壓模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強(qiáng)度來確定的。

4、擠壓模具模孔尺寸的確定

　　對(duì)于壁厚差很大的鋁型材，難成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸；而對(duì)于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔，桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計(jì)，而腹板厚度的尺寸，除考慮公式所列的因素外，尚需考慮擠壓模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲，距離擠壓筒中心遠(yuǎn)近等因素。此外，擠壓速度，有無牽引裝置等對(duì)模孔尺寸也有一定的影響。

5、合理調(diào)整鋁金屬的流動(dòng)速度

　　合理調(diào)整鋁金屬流動(dòng)速度就是要盡量保證鋁型材斷面上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出模孔。擠壓模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用多孔對(duì)稱排列，根據(jù)鋁型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，來設(shè)計(jì)不等長的定徑帶。一般來說，鋁型材某處的壁厚越薄，周長越大，形狀越復(fù)雜，離擠壓筒中心越遠(yuǎn)，則此處的定徑帶應(yīng)越短。如果當(dāng)用定徑帶仍難于控制鋁金屬流速時(shí)，對(duì)于鋁型材斷面形狀特別復(fù)雜，壁厚很薄，離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或?qū)Я襄F來加速鋁金屬流動(dòng)。而對(duì)于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方，就應(yīng)采用阻礙角進(jìn)行補(bǔ)充阻礙，以減緩此處的流速。此外，還可以采用工藝平衡孔，工藝余量或者采用前室模、導(dǎo)流模、改變分流孔的數(shù)目、大小、形狀和位置來調(diào)節(jié)鋁金屬的流速。

6、擠壓模具強(qiáng)度校核

　　由于鋁型材擠壓時(shí)模具的工作條件很惡劣，所以模具強(qiáng)度是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的問題。除了合理布置模孔的位置，選擇合適的模具材料，設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，精確地計(jì)算擠壓力和校核各危險(xiǎn)斷面的許用強(qiáng)度也是十分重要的。目前計(jì)算擠壓力的公式很多，但經(jīng)過修正的別爾林公式仍有工程價(jià)值。擠壓力的上限解法，也有較好的適用價(jià)值，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算擠壓力比較簡便。至于模具強(qiáng)度的校核，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的類型、模具結(jié)構(gòu)等分別進(jìn)行。一般平面模具只需要校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度，舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強(qiáng)度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強(qiáng)度等。近年來，對(duì)于特別復(fù)雜的模具可用有限元法來分析其受力情況與校核強(qiáng)度。

7、合理的工作帶尺寸

　　確定分流組合模的工作帶要比確定半模工作帶復(fù)雜得多，不僅要考慮到型材壁厚差，距中心的遠(yuǎn)近，面且必須考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處于分流橋底下的模孔，由于金屬流進(jìn)困難，工作帶必須考慮減薄些。在確定工作帶時(shí)，首先要找出在分流橋下型材壁厚最薄處即金屬流動(dòng)阻力最大的地方，此處的最小工作帶定為壁厚的兩倍，壁厚較厚或金屬容易達(dá)到的地方，工作帶要適當(dāng)考慮加厚，一般按一定的比例關(guān)系，再加上易流動(dòng)的修正值。

8、模孔空刀結(jié)構(gòu)及尺寸

　　模孔空刀就是模孔工作帶出口端懸臂支承的結(jié)構(gòu)。當(dāng)鋁型材壁厚≥2mm時(shí)，可采用比較容易加工的直空刀結(jié)構(gòu)；當(dāng)鋁型材壁厚＜2mm時(shí)，可選擇在有懸臂處加工斜空刀。