LED灯具散热器空心铝型材的挤压模具设计阐发

摘要：经由过程 对LED灯具散热器型材的外形构造 进行剖析 ，简要 地介绍该模具的设计要点，包罗分流孔、工作带、空刀、焊合室等的设计。

要害 词：分流孔；工作带；空刀；焊合室；散热器

Design of Extrusion Die for the LED Lamp

Radiator Aluminium

Liang Mei-chan, Liu Zheng-lin, Jiang Wan-sheng

(Guangdong Jianmei Aluminium Profiles Factory Co., Ltd., Foshan, 528231,Guangdong)

Abstract:Through to the LED lamp radiator profile shape and structure analysis, the design of Extrusion Die has been introducted briefly, including the design of the shunting holes, work zone, cutter and welding chamber.

Keywords:The shunting holes; Work zone; Cutter; Welding chamber; Radiator

1 媒介

　　由于铝型材具有质轻、美不雅 耐用、散热率高、塑形性好等长处 ，在空调、冷却器和散热器等方面取得 了普遍 的利用。在我国，散热器也愈来愈 风行 采取 铝合金型材，并且 主要以铝合金挤压成形为主，这是由于 挤压成形的毛坯尺寸一致性好，临盆 周期短，本钱 也比力低。在铝合金型材挤压临盆 进程 中，模具对实现全部 挤压进程 有着十分主要 的意义。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 。公道 的工模具构造 、外形 和尺寸，在必然 水平 上可节制 产物 的内部组织和力学机能 ，迥殊是在节制 空心成品 的焊缝组织和力学机能 方面，分流孔的年夜 小和外形 和 其散布 位置，焊合腔的外形 和尺寸，模芯的构造 等起着决意 性感化 。

2 型材外形构造 剖析

　　图1是一款 LED灯具散热器铝合金型材截面图，从图中可知，该LED灯具散热器用铝合金挤压空心型材，其特点是外接圆尺寸年夜 ，断面外形 复杂，截面年夜 ，其外形长度为340mm,高度为100mm；散热片齿薄，悬臂长，悬臂处舌比年夜 ，舌比最年夜 可达8，而散热片齿间间距小，在各齿间存在着危险断面，挤压时齿部受力后极易发生偏齿和断齿致使 模具报废；其次是型材截面壁厚相差差异 ，迥殊是该截面根部的底板厚度较厚（最厚达28mm）,而散热片齿部最薄处厚度唯一 2mm,壁厚比达14，造成挤压流速的极不平均 ，更增年夜 了危险断面的断裂系数。是以 给散热器型材的模具设计、制造和临盆 带来很年夜 的难度。若是模具设计不公道 ，挤压时易造成模具的偏齿、断齿和 型材的扭拧、海浪 、曲折 和 裂纹等缺点 而报废，是以 模具的公道 设计是该LED灯具散热器型材实现正常挤压的决意 身分 。

3 模具的设计要点

　　鉴于型材产物 的难点剖析 ，我们采取 宽展挤压方式 临盆 。颠末充裕 研究，对两头 部区域采取 30°年夜 宽展角，有益 于金属天然 活动 ，在两头 构成 足够的压容室。为了包管 产物 挤压出后的截面平直度，需对中间 部位与边部的金属流速进行均衡 ，在模具构造 设计方面，重点斟酌 分流孔、工作带、空刀、焊合室、分流桥等5个方面的设计，LED灯具散热器铝合金型材模具构造 如图2所示。

　　3.1 分流孔

　　分流孔是金属通往型孔的通道。一般来讲 ，分流孔的数目 越多，金属的流速越平均 ，分流孔体历年 夜 的，流速相对快。是以 设计时利用 六个分流孔的构造 并使分流桥遮挡壁厚年夜 的部门，使其起到阻碍金属活动 的感化 ，从而下降 此处金属的流速，使型材挤出时速度趋于安稳 ；分流孔直供齿部壁厚小的部门，使金属流速加速 ，终究 使厚薄处流速相对一致，使得金属的流速趋于平均 ，可以有用 减小危险断面的断裂系数。

图2 LED灯具散热器铝合金型材模具构造 图

　　3.2 工作带

　　工作带是模型 中垂直模型 工作端面并用以包管 挤压抑 品的外形 、尺寸和皮相质量和 调理 金属的活动 的区段，对换 节金属流速起侧重 要感化 。为了使型材挤出时各部门活动 的速度平均 、挤出安稳 ，将壁厚薄、悬臂年夜 、被模体隐瞒 住部门的齿部工作带设计为最低，如许 有益 于削减 金属的磨擦 力，下降 金属的活动 阻力。

　3.3 空刀

　　空刀部门是为了削减 磨擦 ，使成品 能顺遂 经由过程 ，免遭划伤，以包管 产物 皮相品质。为了不 悬臂折断或偏摆，齿间的空刀设计尽可能 小；为了不 塞模，齿端部位空刀设计尽可能 年夜 。

　　3.4 焊合室

　　焊合室是把分流孔流出来的金属不息集合，静压力不息增年夜 ，使分流孔之间的金属焊合以后 挤出模孔。为了使上下焊应时 齿部速度快些，壁厚厚的部位流速慢些，焊合室高度取45mm,周边用R5油滑 过渡，削减 死区发生 ，有益 于金属活动 ，并下降 了挤压变形抗力。

　　3.5 分流桥

　　为了下降 焊合条纹泛起 的机遇 或减轻焊合条纹的水平 ，把分流桥的倒角设计成水滴形，并把分流桥桥尖设计成20°锥形，分流桥桥尖角度越小，分流桥后铝合金流的焊合压力越年夜 ，如许 有益 于金属活动 焊合，如图3所示。

图3 分流桥截面外形 示意图

4 竣事 语

　　宽展模除 起宽展感化 外，还起着预分派 金属和调剂 出口型材流速的感化 。实践证实 ，把LED灯具散热器铝合金型材用宽展模设计，可以经由过程 加年夜 宽展模两侧端部圆角半径并对模具分流孔、工作带、空刀、焊合室、分流桥等进行优化设计，不但 有用 地调理 了金属在挤压时的流速，改良 了挤出型材的平均 性，并且 削减 了由于模具承受较年夜 的正面压力而至 使 的模孔危险断面的断裂，实现了正常挤压，极年夜 地耽误 了模具的利用 寿命，提高了临盆 效力 。