引言
制造一套優(yōu)質(zhì)鋁型材擠壓模具，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)。
模具設(shè)計(jì)的重要性
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)秀的擠壓模具設(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。
設(shè)計(jì)關(guān)鍵
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)深入了解鋁型材擠壓的各個(gè)環(huán)節(jié)，從材料特性到設(shè)備性能，從工藝參數(shù)到質(zhì)量控制。
八大設(shè)計(jì)要點(diǎn)詳解
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。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
精確掌握鋁型材的尺寸公差要求，是設(shè)計(jì)合格模具的基礎(chǔ)。
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。
擠壓比過低
如果擠壓比低于10，鋁型材產(chǎn)品機(jī)械性能低
擠壓比過高
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
推薦擠壓比
空心鋁型材
推薦擠壓比
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)。
設(shè)計(jì)考慮因素
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)?？壮叽缫灿幸欢ǖ挠绊憽?
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。
多孔對(duì)稱排列
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。
流動(dòng)控制原則
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。
流動(dòng)控制技術(shù)
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。
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。
擠壓力計(jì)算
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(jiǎn)便。
強(qiáng)度校核
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。
平面模具
校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度
舌型模和平面分流模
校核抗剪、抗彎和抗壓強(qiáng)度
復(fù)雜模具
可用有限元法分析受力情況
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。
工作帶設(shè)計(jì)原則
處于分流橋底下的?？?，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。
8、模孔空刀結(jié)構(gòu)及尺寸
?？卓盏毒褪悄？坠ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)。
壁厚≥2mm
可采用比較容易加工的直空刀結(jié)構(gòu)
壁厚＜2mm
可選擇在有懸臂處加工斜空刀
設(shè)計(jì)精髓總結(jié)
鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的技術(shù)工作，需要設(shè)計(jì)師全面掌握材料特性、設(shè)備性能、工藝參數(shù)和質(zhì)量要求。
優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，最大限度地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。
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模具設(shè)計(jì)質(zhì)量占復(fù)雜模具質(zhì)量的85%
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合理的擠壓比選擇是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)
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金屬流動(dòng)速度的均勻性是型材質(zhì)量的關(guān)鍵
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模具強(qiáng)度校核是確保模具壽命的重要環(huán)節(jié)
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工作帶和空刀設(shè)計(jì)直接影響型材表面質(zhì)量
