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一、工業(yè)鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、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、擠壓模具外形確定

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。

4、擠壓模具?？壮叽绲拇_定

對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；而對于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的?？?，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，有無牽引裝置等對模孔尺寸也有一定的影響。

5、合理調(diào)整鋁金屬的流動速度

合理調(diào)整鋁金屬流動速度就是要盡量保證鋁型材斷面上每一個質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出?？?。擠壓模具設(shè)計(jì)時盡量采用多孔對稱排列，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，對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。而對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值。擠壓力的上限解法，也有較好的適用價值，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。強(qiáng)度校核時的一個重要的基礎(chǔ)問題是選擇合適的強(qiáng)度理論公式和比較精確的許用應(yīng)力。近年來，對于特別復(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。