一、工業鋁型材擠壓模具設計要點

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、擠壓設備和其他有關工藝因素決定的。

2、選擇正確的鋁擠壓機噸位

選擇擠壓機噸位主要是根據擠壓比來確定。如果擠壓比低于10，鋁型材產品機械性能低；如果擠壓比過高，鋁型材產品很容易出現表面粗糙以及角度偏差等缺陷。實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、重量和強度來確定。

4、擠壓模具模孔尺寸的確定

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應適當加大尺寸；而對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計，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、合理調整鋁金屬的流動速度

合理調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點應以相同的速度流出模孔。擠壓模具設計時盡量采用多孔對稱排列，根據鋁型材的形狀，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近，來設計不等長的定徑帶。一般來說，鋁型材某處的壁厚越薄，周長越大，形狀越復雜，離擠壓筒中心越遠，則此處的定徑帶應越短。如果當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雜，壁厚很薄，離中心很遠的部分可采用促流角或導料錐來加速鋁金屬流動。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，就應采用阻礙角進行補充阻礙，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、導流模、改變分流孔的數目、大小、形狀和位置來調節鋁金屬的流速。

6、擠壓模具強度校核

由于鋁型材擠壓時模具的工作條件很惡劣，所以模具強度是模具設計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，設計合理的模具結構和外形之外，精確地計算擠壓力和校核各危險斷面的許用強度也是十分重要的。目前計算擠壓力的公式很多，但經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，用經驗系數法計算擠壓力比較簡便。至于模具強度的校核，應根據產品的類型、模具結構等分別進行。一般平面模具只需要校核剪切強度和抗彎強度。舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強度等。強度校核時的一個重要的基礎問題是選擇合適的強度理論公式和比較精確的許用應力。近年來，對于特別復雜的模具可用有限元法來分析其受力情況與校核強度。