谈谈铝型材挤压模具设计的新手艺 新工艺

1.引言

挤压模具是包管 产物 成形、具有准确 外形 、尺寸和精度的根基 对象 ；是包管 产物 表里 皮相质量最主要 的身分 。模具的设计与制造在铝型材挤压工业中据有 极为 主要 的地位，对铝型材产物 的产量、质量、临盆 效力 及企业的经济效益等方面都有侧重 要的感化 。

我公司经太长 期的起劲 和 与国表里 同业 的合作交换 ，总结出了一些模具设计的新手艺 和新理念。

2.一模多孔手艺

在我国铝合金型材挤压行业中，各个企业凭据 自有的装备 和临盆 前提 ，在设计制造挤压模具时都拟定了企业自用的工艺尺度 。而各个企业因为 手艺 能力和偏重 身分 的分歧 ，拟定的模具尺度 常常 差别 很年夜 。例如一些范围 较小装备 前提 有限的企业，为了获得更年夜 的利润，在拟定模具尺寸及工艺的尺度 时，尽量 的扩年夜 挤压装备 的临盆 能力，用较小的装备 临盆 截面较年夜 的型材产物 。而一些实力较强范围 较年夜 的企业，则偏重 于若何 施展 装备 最好的工作力能，提高临盆 效力 。

开辟 一模多孔模具手艺 ，可以一次挤压出多根型材产物 ，提高挤压临盆 的效力 ，下降 挤压进程 的挤压力，同时可以更充实的使用挤压装备 的挤压能力，削减 单元 产物 的能耗。铝型材一模多孔模具的运用 ，是下降 单元 产物 能耗，提高临盆 效力 ；增进 企业手艺 和装备 的进级 ，提高产物 的手艺 附加值的有用 路子 。图1是我公司临盆 的几款一模多孔模具的图片。

图1 一模多孔模具

在国外不管 是进步前辈发财国度 ，如澳年夜 利亚、荷兰、德国、新西兰等；或 成长 中国度 ，如印度尼西亚，越南，尼日利亚等，都普遍 采取 一模多孔的挤压方式 和手艺 ，而这一方面，在国内仍不普遍，具有广漠的成长 空间。

3.零工作带法

提高挤压速度是铝挤压企业普遍寻求 的方针，是下降 本钱 、提高效力 、节俭能源的主要 手艺 手段，希奇是对 挤压机能 差、难度年夜 的工业铝型材。

在进行模具设计时，比拟 常规的设计方式 ，整体下降 模具工作带的高度，乃至 采取 “零工作带”的设计方式 。“零工作带”的设计采取 多级导流腔对金属的活动 进行节制 ，而型材各个位置工作带高度相等，同时采取 2°的外锥角，使工作带对变形金属的阻碍感化 到达 最小，削减 磨擦 ，从而可以或许 年夜 年夜 的提高挤压速度。图2是“零工作带”的模具图片。

图2 “零工作带”模具

4. 球形卸压法

年夜 型空心截面型材是年夜 型铝合金型材的此中一年夜 类。对 年夜 型模芯构造 的型材挤压模具的设计制造，从挤压死区问题的阐发和研究中可以获得 优秀的开导 [1]。

凭据 挤压的根基 理论，斟酌 简单直角平模正挤压的情形 ，如图3所示，在挤压成形时，难以免 的在直角转角位置构成 死区。在死区内，金属被认为是静止的。在与死区的接壤 面上，将泛起 猛烈 的剪切变形[2]。死区的构成 是因为 横向的模具与纵向的挤压筒接壤 处的金属遭到 模面和筒壁上的外磨擦 感化 ，使得金属沿接触皮相活动 需要较年夜 的外力。而凭据 最小阻力定律，金属将选择一条较轻易 活动 的路径活动 ，从而构成 了死区[3]。

图3 挤压死区道理

死区的存在将年夜 年夜 的增添 金属活动 的不平均 性，在死区的鸿沟发生 猛烈 的剪切变形，增添 挤压的变形抗力。是以 ，对 挤压进程 中死区的构成 及其影响身分 、减轻和避免方式 等方面很多 学者都作过具体 的研究。如将90°的平模挤压构造 改成锥角挤压构造 、圆弧线或 流线构造 ，下降 挤压力[4]。

在设计年夜 型模芯构造 的型材挤压模具时，参考上面挤压根基 理论削减 直角模正挤压死区面积的方式 ，可以削减 年夜 型模子 构造 型材挤压模具桥位置的面积，从而改善 模具的构造 ，提高模具的寿命，如图4所示。

图4 球形卸压模具

5.小结

挤压模具是包管 产物 成形、具有准确 外形 、尺寸和精度的根基 对象 ；是包管 产物 表里 皮相质量最主要 的身分 。一模多孔、零工作带和 球形卸压法等，是我公司近些年 来接续起劲 和立异 ，总结出来的几点模具设计的新手艺 和设计理念。

我公司经由 和国际上包罗德国、意年夜 利、日本、澳年夜 利亚、荷兰、新西兰等多个进步前辈国度 和企业的恒久的合作和交换 ，总结出了以下几点设计理念：

1）普遍 采取 一模多孔的模具设计方式 ，提高挤压的临盆 效力 。

2）使用高机能 的模具钢材料，钢材机能 的提高可使 模具较小的厚度即能知足 强度要求，从而削减 了单元 模具钢材的使用量，同时也下降 了挤压的变形阻力，年夜 年夜 提高了模具的寿命，下降 了单元 产物 的模具本钱 。

3）经由过程 下降 挤压力、减轻模具负载的思绪 进行模具的设计。

4）采取 快速挤压的临盆 手段。