鋁型材擠壓模具知識(shí)

鋁型材擠壓模具知識(shí)

《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

鋁型材擠壓模具知識(shí)

所謂擠壓，就是對(duì)放在容器（擠壓筒）中的錠坯一端

加以壓力，使之通過?？壮尚偷囊环N壓力加工方法。

1.1.1沿型材長(zhǎng)度方向斷面不變的實(shí)心型材擠壓

按金屬制品相對(duì)于擠壓桿運(yùn)動(dòng)方向可分為：

1）金屬正向流動(dòng)的擠壓

2）金屬反向流動(dòng)的擠壓

通過擠壓筒傳遞壓力

通過坯料傳遞壓力

同上圖，運(yùn)動(dòng)構(gòu)件不同

3）正向和反向的聯(lián)合擠壓

擠壓筒、坯料、模具都參與先后運(yùn)動(dòng)形成擠壓

1.1.2空心型材擠壓可分為：

1）固定針擠壓

2）隨動(dòng)針擠壓

無(wú)縫管材正向熱擠壓

（a）固定針擠壓；（b）隨動(dòng)針擠壓

1—擠壓桿；2—擠壓墊；3—擠壓筒；4一擠壓模；5—錠

坯；6—擠壓制品；7—擠壓針

3）焊合擠壓

焊合管材、空心型材正向熱擠壓

1—擠壓桿；2?—擠壓墊；3—擠壓筒；4一上模；5—下模;

6—錠坯；7—擠壓制品

1.1.3階段變斷面實(shí)心型材的擠壓

用三個(gè)可拆卸模擠壓階段變斷面型材的示意圖

a—擠壓基本型材部分；b一擠壓過渡區(qū)；c一擠壓大頭部

分

優(yōu)點(diǎn)：

1）具有比軋制更為強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)圖，金屬可以

發(fā)揮其最大的塑性。因此可以加工用軋制或鍛造加工有困

難甚至無(wú)法加工的金屬材料。也可以用擠壓法先對(duì)錠坯進(jìn)

行開坯。

2）還可以生產(chǎn)斷面極其復(fù)雜的，以及變斷面的管材和型

材。

3）具有極大的靈活性。在同一臺(tái)設(shè)備上能夠生產(chǎn)出很多

的產(chǎn)品品種和規(guī)格。只需要更換相應(yīng)的模具就可。

4）產(chǎn)品尺寸精確，表面質(zhì)量局。

缺點(diǎn)：

1）金屬的固定廢料損失較大，要留壓余和有擠壓縮尾。

2）加工速度低。

3）工具消耗較大。

-1-

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擠壓法非常適合于生產(chǎn)品種、規(guī)格和批數(shù)繁多的有色

金屬管、棒、型材，以及線坯等。在生產(chǎn)斷面復(fù)雜或壁薄

的管材和型材，直徑與壁厚之比趨近于2的超厚壁管材，

以及脆性的有色金屬和鋼鐵材料方面，擠壓法是唯一可行

的壓力加工方法。

發(fā)展概況：

目前的型材品種已經(jīng)達(dá)到50000多種，其中包括各

種具有復(fù)雜外形的型材、逐漸變斷面型材和階段變斷面型

材、大型整體帶筋壁板及異形空心型材。擠壓型材的最大

寬度可達(dá)2500mm,最大斷面積可達(dá)1500平方厘米，

最大長(zhǎng)度可達(dá)25?30m,最重可達(dá)2t左右。超高精度

的型材，最薄壁厚已達(dá)0.5mm,最精公差可達(dá)±0.0127

mm。薄壁寬型材的寬厚比可達(dá)150?300以上，帶孔空

心型材的孔數(shù)可達(dá)數(shù)十個(gè)之多。

2.1不同擠壓階段金屬流動(dòng)特點(diǎn)

擠壓時(shí)金屬流動(dòng)情況可分為3個(gè)階段。

a階段為開始擠壓階段（填充擠壓階段）

b階段為基本擠壓階段（平流擠壓階段）

c階段為終了擠壓階段（紊流擠壓階段）

擠壓時(shí)坐標(biāo)網(wǎng)格變化示意圖

A處為縮尾

a一開始擠壓階段；b—基本擠壓階段；c—終了擠壓階段;

d—壓縮錐出口處主延伸變形圖；e—制品斷面上主延伸變

形圖；f一主延伸變形沿制品軸向上的分布：I-中心層；

II—外層

簡(jiǎn)要說明：

在擠壓金屬流動(dòng)的過程中，由于受到外摩擦、錠橫截面溫

度分布、金屬?gòu)?qiáng)度、變形程度、擠壓設(shè)備等因素的影響，

擠壓時(shí)金屬流動(dòng)不均勻總是絕對(duì)的。為便于分析，用網(wǎng)格

線的流動(dòng)來模擬金屬流動(dòng)，并利用網(wǎng)格線狀態(tài)來說明金屬

流動(dòng)的不均勻性。

金屬擠壓過程中，可以進(jìn)行以下分析：

2）擠壓終了時(shí)，產(chǎn)生縮尾；

3）錠縱剖面上，縱向線進(jìn)入變形區(qū)壓縮錐時(shí)，發(fā)生方向

相反的兩次變形，其彎角由外層向內(nèi)逐漸減少，而中心線

的縱向線不發(fā)生變形；

4）在變形區(qū)內(nèi)，橫向線彎曲，中心部分超前，越接近出

口面其彎曲越大。

5）存在兩個(gè)難變形區(qū)，一般稱為死區(qū)。

2.2影響金屬流動(dòng)因素

a擠壓方法

a-正向擠壓；b—反向擠壓；c—活性摩擦擠壓

一般來說，反向擠壓比正向擠壓流動(dòng)均勻，潤(rùn)滑擠壓

比不潤(rùn)滑擠壓流動(dòng)均勻，冷擠壓比熱擠壓流動(dòng)均勻，有效

摩擦擠壓比其它擠壓方法流動(dòng)均勻。

b接觸摩擦與潤(rùn)滑

正向法擠壓鋁合金時(shí)鑄錠中的金屬的變形

a一潤(rùn)滑擠壓（平面模）；b、d一無(wú)潤(rùn)滑擠壓（平面模）；

一無(wú)潤(rùn)滑擠壓（錐形模）

擠壓時(shí)流動(dòng)的金屬與工具間存在接觸摩擦力，其中以

擠壓筒壁上的摩擦力對(duì)金屬流動(dòng)的影響最大。接觸摩擦力

對(duì)金屬的流動(dòng)均勻性起不良的影響。但是，在某種情況下,

可以有效地利用金屬與工具之間接觸摩擦作用來改善金

屬的流動(dòng)。在設(shè)計(jì)模孔時(shí)利用不同的工作帶長(zhǎng)度對(duì)金屬產(chǎn)

生不同的摩擦作用來調(diào)節(jié)型材斷面上的各部分的流速。

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c擠壓工模具

同模角對(duì)金屬流的影響

a-a=90°;b-a=75°;c-a=60°;d-a=45°;e-a=30°

擠壓工模具的結(jié)構(gòu)形狀，表面狀態(tài)、模孔排列、加熱

溫度對(duì)金屬的流動(dòng)有很大的影響，設(shè)法提高金屬流動(dòng)的均

勻性，是設(shè)計(jì)、制造和使用擠壓工模具的一個(gè)非常重要的

問題。

其中包括了：

1）模子結(jié)構(gòu)和形狀的影響

2）?？着帕械挠绊?/p>

3）表面狀態(tài)的影響

4）加熱溫度的影響

4.1擠壓工模具組成及工模具裝配形式

臥式正向擠壓機(jī)的工模具裝配形式

（a）模座平面密封的熱擠壓；（b）模座錐面密封的熱

擠壓

1—擠壓桿；2—擠壓筒；3一擠壓墊；4—前置模(如

導(dǎo)流模、寬度模、保護(hù)模等)；5—擠壓模；6—模墊；7

一模支承；8—前支承環(huán)；9—后支承環(huán)；10—模座；11

一擠壓針。

立式擠壓機(jī)的工模具裝配形式

(a)立式正向擠壓機(jī)；(b)立式反向擠壓機(jī)

由上幾圖可知，擠壓工模具一般包括：模子、穿孔針或芯

棒、擠壓墊、擠壓桿和擠壓筒。

穿孔針基本結(jié)構(gòu)形式

a—圓柱式針；b一瓶式針；c—立式擠壓機(jī)用的固定針；d

—異型針；e—變斷面型材針；f一立式擠壓機(jī)用的活動(dòng)針

擠壓桿基本結(jié)構(gòu)形式

擠壓墊基本結(jié)構(gòu)形式

a一棒、型材擠壓墊；b—管材擠壓墊；c—鋁合金用擠壓

墊；d—立式擠壓機(jī)用擠壓墊

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模子按模孔壓縮區(qū)斷面形狀可分為以下幾類

a—錐形模；b—平模；c—平錐模；d—流線型模；e—雙

錐模

4.2擠壓工藝及模具設(shè)計(jì)

1擠壓工藝設(shè)計(jì)

擠壓工藝流程為：

鑄錠加熱一擠壓一切壓余一淬火一冷卻一切頭、尾（一切

鑄錠加熱：

一般材料為6063的鑄錠應(yīng)加熱到430?510。。

而擠壓筒應(yīng)相應(yīng)加熱到400~480℃

切壓余：

壓余厚度一般與擠壓機(jī)噸位有關(guān)，可在確定擠壓機(jī)噸

位后確定。為了防止縮尾缺陷的出現(xiàn)，可進(jìn)行不完全擠壓。

即是在擠壓過程中，在可能出現(xiàn)縮尾時(shí)。便中止擠壓的操

作。此時(shí)，留在擠壓筒內(nèi)的錠坯部分稱為壓余。所以應(yīng)該

切壓余。壓余厚度如上所述與擠壓機(jī)的噸位有關(guān)。

淬火：

目的是為了在擠壓后可以得到淬火組織，保證一定的

組織性能，具體操作可讓擠壓溫度高于6063的淬火溫

度，然后空冷，以便于達(dá)到淬火目的。6063系列鋁合金

采用較高擠壓溫度，是由于大部分場(chǎng)合下采用直接風(fēng)冷淬

火的需要，500攝氏度以上的6063合金材料經(jīng)自然冷卻

后，其延展性有較明顯降低，其主要原因是由于晶界析出

物的增加和晶粒的過分粗大化。

冷卻：

在擠壓機(jī)的冷床上實(shí)現(xiàn)，冷床長(zhǎng)度因擠壓機(jī)噸位而變。

切頭、尾：

由于擠壓制品的頭部會(huì)保持原來的鑄造組織而擠壓

制品的尾部則容易出現(xiàn)縮尾的缺陷，因此，頭、尾部分制

品的組織并不能符合要求，所以要切掉；一般來講，制品

頭部應(yīng)切掉100?300mm。而制品尾部應(yīng)切掉300?500

mm；切尾長(zhǎng)度具體視是否去除縮尾現(xiàn)象（制品截面上有

肉眼都可見的小孔）而有所不同。

時(shí)效：

是指制品的強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間而增大的現(xiàn)象，出現(xiàn)這

種現(xiàn)象是由于室溫保持或加熱以使過飽和固溶體分解的

緣故。時(shí)效分自然失效和人工時(shí)效，以溫度來劃分，溫度

高于100攝氏度的叫做人工時(shí)效。相反，溫度低于100

攝氏度的叫自然時(shí)效。時(shí)效一般維持2?3小時(shí)。

表面處理：

它是用物理、化學(xué)和機(jī)械等方法，改變固體表面的形

態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，以獲得所要求的表面性能的各

種技術(shù)的總稱。主要目的是為了提高擠壓制品的一般性能

或得到一些特殊性能。

擠壓工藝條件：

應(yīng)考慮擠壓溫度、擠壓速度、潤(rùn)滑、模具（種類、形

狀、尺寸等）、切壓余、淬火、冷卻、切頭切尾等多方面

的因素。

其中，選擇擠壓筒直徑D是一個(gè)最核心的問題，有

以下的選擇原則：

1）保證產(chǎn)品表面質(zhì)量原則

2）保證擠壓模強(qiáng)度的原則

3）保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的原則

4）經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)化原則一生產(chǎn)成本最低；成材率最大；產(chǎn)

量最高。

由1、2、3基本上可找到一定范圍內(nèi)的D,然后

用經(jīng)濟(jì)上優(yōu)化中的成材率最大的原則確定，而后確定設(shè)備

噸位。

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

實(shí)心型材擠壓工藝設(shè)計(jì)實(shí)例一

已知材料的牌號(hào)為L(zhǎng)D31(6063)現(xiàn)有設(shè)備如下表，欲進(jìn)

行實(shí)心型材的擠壓工藝設(shè)計(jì)：

設(shè)備噸位500T800T1630T

擠壓筒內(nèi)直徑D(p95(pl25(pl87

擠壓筒截面積F()70851226627451

錠坯尺寸D

d

xL

d

冷床長(zhǎng)26m32m44m

填充系數(shù)1.1141.0851.104

壓余厚202530

最大擠壓比97.48273.6

最大外接圓直徑(?？卓仔?(p65(p95(pl47

加工范圍

擠一根最小制品斷面積F

制min

72150372

工藝設(shè)計(jì)的成品斷面形狀、尺寸如下表:

H25±0.45mm

B40±0.60mm

52±0.20mm

R2mm

r

1

,r

2

1mm

型材成品斷面示意圖

經(jīng)計(jì)算或通過參數(shù)的選擇得到下表：

工藝參數(shù)1

材料牌號(hào)LD31（6063）1

該型材最高成材率（％）78.3注釋

擠壓機(jī)噸位（噸）500注釋

錠坯尺寸（mm）q）90x320注釋

擠壓筒直徑（mm）87.2注釋

擠壓比（%）49.68注釋

平均流出速度8?20m/min注釋

擠壓筒加熱溫度400~480℃注釋

錠坯加熱溫度480~500℃注釋

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

注釋

實(shí)心型材成材率列表

序

號(hào)

切壓

單重W

d

填充

填充壓余厚余后積壓制品成品數(shù)成品重成材

D

d(mm)L

d(mm)(kg/后的

(mm)有效系數(shù)比長(zhǎng)(m)(nx6m)(kg)率(％)

根)長(zhǎng)度

長(zhǎng)度

20

20

22349.6811.08

26849.6813.32

1x6m

2x6m

2.1446.3

4.2878.3

D/F

最后選取成材率最高（78.3%）,對(duì)應(yīng)方案2。

對(duì)應(yīng)已知設(shè)備選擇表：

設(shè)備噸位

擠壓筒內(nèi)直徑D

擠壓筒截面積F（

錠坯尺寸D

d

xL

d

冷床長(zhǎng)

填充系數(shù)

壓余厚

最大擠壓比

)

500T

q)95

7085

26m

1.114

20

97.4

800T

(pl25

12266

32m

1.085

25

82

q)95

150

1630T

(pl87

27451

44m

1.104

30

73.6

(pl47

372

最大外接圓直徑(模孔孔形)(p65

加工范圍

擠一根最小制品斷面積F

制min

72

選擇500T的擠壓機(jī)。

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

空心型材擠壓工藝設(shè)計(jì)實(shí)例一

已知材料的牌號(hào)為L(zhǎng)D31(6063)現(xiàn)有設(shè)備如下表，欲進(jìn)

行空心型材的擠壓工藝設(shè)計(jì):

設(shè)備噸位500T800T1630T

擠壓筒內(nèi)直徑D(p95(pl25(pl87

擠壓筒截面積F()70851226627451

錠坯尺寸D

d

xL

d

冷床長(zhǎng)26m32m44m

填充系數(shù)1.1141.0851.104

壓余厚202530

最大擠壓比97.48273.6

最大外接圓直徑(模孔孔形)(p65(p95(pl47

加工范圍

擠一根最小制品斷面積F

制min

72150372

工藝設(shè)計(jì)的成品斷面形狀、尺寸如下表：

型材成品斷面示意圖

經(jīng)計(jì)算或通過參數(shù)的選擇得到下表：

工藝參數(shù)1

材料牌號(hào)LD31（6063）1

該型材最高成材率（%）75.8注釋

擠壓機(jī)噸位（噸）500注釋

錠坯尺寸（mm）（p90x270注釋

擠壓筒直徑（mm）87.2注釋

擠壓比（%）88.3注釋

平均流出速度8?20m/min注釋

擠壓筒加熱溫度400~480℃注釋

錠坯加熱溫度480~500℃注釋

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

注釋：

空心型材成材率列表

切壓

單重W

d

填充

填充壓余厚余后積壓制品成品數(shù)成品重成材

D

d(mm)L

d(mm)(kg/后的

(mm)有效比長(zhǎng)(m)系數(shù)(nx6m)(kg)率(％)

根)長(zhǎng)度

長(zhǎng)度

4.621.11424320

5.471.11428820

223

268

88.319.76x6m

88.323.76x6m

3.5075.8

3.5064.0序

D/F

號(hào)

最后選取成材率最高(75.8%),對(duì)應(yīng)方案1。

對(duì)應(yīng)已知設(shè)備選擇表：

設(shè)備噸位

擠壓筒內(nèi)直徑D

擠壓筒截面積F(

錠坯尺寸D

d

xL

d

冷床長(zhǎng)

填充系數(shù)

壓余厚

最大擠壓比

最大外接圓直徑（模

孔孔形）

擠一根最小制品斷面

積F

制min

26m

1.114

20

97.4

q）65

72

)

500T

(p95

7085

32m

1.085

25

82

(p95

150

800T

(pl25

12266

44m

1.104

30

73.6

(pl47

372

1630T

(pl87

27451

加工范圍

選擇500T的擠壓機(jī)。

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

2擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

擠壓模結(jié)構(gòu)要素有：

1）模角a

2）定徑帶長(zhǎng)度h定和直徑d定

3）出口直徑d出或出口喇叭錐

4）入口圓角r入等

模具的外形是實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的。

下面分兩項(xiàng)說明：

A普通型材模具的設(shè)計(jì)

B平面分流組合模設(shè)計(jì)

A.普通型材模具的設(shè)計(jì)

1）?？自谀Ｗ悠矫嫔系暮侠砼渲?/p>

可分為單孔擠壓型材時(shí)模孔配置、多孔擠壓型材時(shí)的?？?/p>

配置。

軸對(duì)稱型材?？椎呐渲?/p>

對(duì)稱于一個(gè)坐標(biāo)軸而緣板厚度比不大的型材模?？椎牟?/p>

置

不對(duì)稱和緣板厚度比大的型材?？椎呐渲?/p>

多孔型材模的配置方案

多孔還有模孔數(shù)目選擇原則，要保證足夠大的擠壓系數(shù)和

保證模子的強(qiáng)度，一般取1、2、3、4、6個(gè)?？住?/p>

2)型材模孔形狀與加工尺寸的設(shè)計(jì)

角形型材及其?？椎某叽鐖D

對(duì)稱型材模孔的外型尺寸：

A=M+(1+K)A

式中

A—■?？椎耐庑纬叽?/p>

A—型材的公稱尺寸

M一型材尺寸的正偏差

K—綜合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，鋁合金取0.007?0.01

對(duì)型材模孔的壁厚尺寸：

3=5+M

1

式中

3—型材壁厚的公稱尺寸

M

1

—型材壁厚的正偏差

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

3）控制型材各部分流速均勻性的方法

工作帶長(zhǎng)度：

計(jì)算公式為

式中

h

Fl

、h

F2

一分別為Fl、F2區(qū)段上工作帶長(zhǎng)度；

S

F1

、S

F2

—分別為Fl、F2區(qū)段上的型材之周長(zhǎng);

Fl

F2

—分別為Fl、F2區(qū)段上型材之面積。

型材?？坠ぷ鲙Х植紙D

阻礙角：

帶有阻礙角的型材模子舉例

促流角：

用促流角控制金屬的流速

其他方法：

有平衡孔的模子示意圖

用增加工藝余量的方法來均衡金屬流速的例子

4）型材模具強(qiáng)度校核型材模子強(qiáng)度校核示意圖

模具的最小厚度為

式中

h

min

一模具（包括模子和模支承的總厚度）的最小厚度；

1—槽形模子懸臂梁的長(zhǎng)度，即槽形型材的槽深尺寸,mm；

P—擠壓筒的比壓，MPa；

a—?？讘冶哿焊繑嗝鎸挾?，mm；

b—模孔懸臂梁根部斷面出口處的寬度，mm；

c—模孔懸臂梁根部出口空刀尺寸（一般取1.5?3mm）

［8

彎

］—模具材料的許用彎曲應(yīng)力，其值一般許用抗拉應(yīng)

力的（0.4?0.5）倍左右，在溫度為450?500攝氏度的

條件下，對(duì)3Cr2W8V鋼，?。?彎］=600?700MPa,

對(duì)4Cr5MoSiVl鋼，?。?彎］=600MPa是安全的。

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

B.平流分流組合模設(shè)計(jì)

平面分流組合模有稱為焊合擠壓

1）結(jié)構(gòu)

平面分流模的一般結(jié)構(gòu)圖

1-陽(yáng)（上）模；2-陰（下）模；3-定位銷；4-聯(lián)結(jié)螺釘

2）結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)

分流比：

分流比K就是分流孔的斷面積（￡F分）與型材斷面積

(F

型

)之比，即

生產(chǎn)空心型材時(shí)，取K=10?30,

對(duì)于生產(chǎn)管材時(shí)，取K=8?15。

分流孔形狀、斷面尺寸、數(shù)目及分布：

由圖可看出，各分流孔的中心圓直徑應(yīng)大致等于0.7D

筒

分流橋設(shè)計(jì)：

分流橋橋?qū)払

從增大分流比、降低擠壓力來考慮，分流橋?qū)挾菳

應(yīng)選擇得小些，但從改善金屬流動(dòng)均勻性來考慮，?？鬃?/p>

好受到分流橋的遮蔽，則B應(yīng)該選擇寬些，一般：

B=b+(3?20)mm

式中B一分流橋?qū)挾?；b一型腔寬度；3?20mm一經(jīng)驗(yàn)系

數(shù)，制品外形及內(nèi)腔尺寸大的取下限，反之取上限。

在保證模具有足夠強(qiáng)度的條件下，分流橋應(yīng)盡量設(shè)計(jì)得短

而窄。

分流橋的截面形狀

a一矩形截面；b—矩形倒角截面；c—焊合角

模芯設(shè)計(jì)：

模芯定帶的結(jié)構(gòu)形式

a—凸臺(tái)式；b—錐臺(tái)式；c—錐式

焊合室設(shè)計(jì)：

焊合室形狀

a—圓形的；b—蝶形的；c—焊合室剖面圖

1—分流孔；2—焊合室；3一死區(qū)

推薦

(p95?130mm的擠壓筒取h=10?15mm

(pl50?200mm的擠壓筒取h=20?25mm

(p200?280mm的擠壓筒取h=30?35mm

(p300?350mm的擠壓筒取h=40?50mm

(p500mm以上的擠壓筒取h=40?80mm

模孔尺寸設(shè)計(jì)：

可參考實(shí)心型材

?？坠ぷ鲙В?/p>

可參考實(shí)心型材

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

強(qiáng)度校核：

平面分流組合模強(qiáng)度校核圖

1-模外套；2-分流橋；3-模芯；4-焊合室；6-固定式分流

橋；7-分流孔；8-擠壓制品

分流橋彎曲應(yīng)力的校核

按兩端固定，均勻載荷的筒支梁計(jì)算，校對(duì)模子厚度H

式中

H

min

一分流橋的最小高度；

1—分流橋的高度（兩危險(xiǎn)斷面之間的距離）；

p—擠壓機(jī)的最大比壓；

b

]一模具材料在工作溫度下的許用應(yīng)力，在450?500

攝氏度下，對(duì)3Cr2W8V取2

b

]=1000MPa；對(duì)

4Cr5MoSiVi取900MPao

空心管材模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)例一

已知模子的外形尺寸：

由于本例選取了500T的擠壓機(jī)。故模子的外形尺寸確

定為：

端面直徑(pdl135mm

端面直徑(pd2145mm

上模高(phl12mm

q)h225mm

(ph330mm

注：上下模間應(yīng)該有一臺(tái)階，高度取25mm。上下模的配

合應(yīng)該有1mm的間隙。

得到結(jié)果：

分流橋?qū)挾?6mm注釋1

分流孔面積(平方毫米)1075注釋2

兩模芯的距離36mm注釋3

工作帶長(zhǎng)度3mm注釋4

焊合室注釋5

出口帶(p21mm注釋6

注釋1

分流橋?qū)挾?/p>

B=b+(3?20)mm

式中

B一分流橋?qū)挾?/p>

b一型腔寬度

3?20為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，本次設(shè)計(jì)取10

注釋2

分流孔面積

本例中分流孔外接圓直徑比500T擠壓機(jī)的最大加工分

為外接圓直徑（p65小5mm

于是取其值R=30mm

因?yàn)榉至鳂驅(qū)挾葹锽=26mm

F

分

F

分

一分流孔面積

符合文獻(xiàn)劉靜安《輕合金擠壓工具及模具》，K值在8?

15的范圍

注釋3

模芯設(shè)計(jì)

對(duì)于擠壓圓管，多用圓柱形的模芯，它具有加工方便，易

于清理模具，擠壓力低的優(yōu)點(diǎn)。

由于圓管壁厚為為0.75mm

故圓柱形的模芯直徑定為14.5mm

結(jié)合下模工作帶，圓柱形長(zhǎng)度為15mm,保證沿制品生

產(chǎn)方向比工作帶長(zhǎng)2mm；所有轉(zhuǎn)角以圓角過渡，

而模芯距離為：36mm

注釋4

工作帶長(zhǎng)度

工作帶長(zhǎng)度是選定的，本例選擇31nm。

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

注釋5

焊合室設(shè)計(jì)

焊合室定為圓形，半徑為30mm,高為10mm。

焊合室高度與底面以圓角過渡，半徑為2mm。

注釋6

出口帶

出口帶直徑為21mm,以工作帶以圓角過渡，半徑為2

mm

上模的CAD圖

分流組合模的裝配圖

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

4.3工模具材料的選擇與模具制造技術(shù)

1）材料的選擇

我國(guó)的部分?jǐn)D壓工模具材料選用表

材料

擠壓工具名稱

選用的代用的

要求硬度HRC備注

125MN擠壓機(jī)圓擠壓筒內(nèi)、中、外套5CrNiMo5CrNiW,

5CrMnMo42-48

125MN擠壓機(jī)扁擠壓筒內(nèi)套

3Cr2W8V4Cr5MoSiVl,5Cr2NiMoVSi45-50

125MN擠壓機(jī)扁擠壓筒中、外套5CrNiMo5CrNiW,

5CrMnMo42-48

分為三段加工

35MN-50MN擠壓機(jī)擠壓筒5CrNiW,

5CrNi2SiWV5CrNiMo43-49

7.5MN-25MN擠壓機(jī)擠壓筒內(nèi)套3Cr2W8V5CrNiW45-50

7.5MN-25MN擠壓機(jī)擠壓筒外套5CrNiMo5CrNiW42-48

所有扁擠壓筒內(nèi)套3Cr2W8V4Cr5MosiV145~50

5MN?25MN擠壓機(jī)擠壓軸3Cr2W8V5CrNiW45-50

35MN-125MN擠壓機(jī)擠壓軸5CrNiMo5CrNiW42-48

小擠壓軸軸頭5Cr2W8V4Cr5MoSiV148-52

大擠壓軸軸頭5CrNiW30CrMnSiA140~46

擠壓軸支承器5CrNiMo5CrNiW42~48

0130mm以下壓擠墊片3Cr2W8V7Cr348-52

0130mm以上壓擠墊片5CrNiMo5CrNiW45?50

各種模子3Cr2W8V,4Cr5MoSiV13II16049-52

舌型模、平面組合模內(nèi)套3Cr2W8V,

4Cr5MosiVl3nl6048?523nl60為俄羅斯牌號(hào)

舌型模、平面組合模外套3Cr2W8V,

4Cr5MoSiV13II16048-52

模子墊5CrNiW5CrNi2SiWV44-50

模支承5CrNiW,5CrNiMo6CrNi3Mo,40CrNiMoA142~48

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

2）模具的制造技術(shù)

平面模加工工藝圖

多孔組合模常用加工工序框圖

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

模具熱處理

常用擠壓工模具熱處理工藝舉例

工模具名稱

材料及要求

硬度

工藝曲線

平面分流模上

模和舌型模3Cr2W8V

(pl15?

(p250x40?HRC46?50

60mm

特大型平面分4Cr5MosiVl

流模

(p900xl50mmHRC40?44

實(shí)心型材模3Cr2W8V

(平面模)

(p200x40mmHRC48?52

變斷面型材模

3Cr2W8V

(p225x125mm

HRC48?52

型材模墊

5CrNiMo

(p225><80mm

HRC42?48

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

3Cr2W8V

特大型型材模

(p900x150mm

HRC42?46

SKD61

日本擠壓模

HRC48?51

4.4模具的失效形式、修正方法

1)模具主要失效與損壞形式有磨損、塑性變形、疲勞

破壞和斷裂。

2）模具修正修模原理：修模的本質(zhì)就在于調(diào)整金屬

的流速，使之能均衡地流出模孔。

修模方法

阻礙主要阻礙方法

a—打麻點(diǎn)；b—補(bǔ)焊；c—堆焊；d—做阻礙角

平流分流組合模的阻礙方法

1—縮小角度，加快流動(dòng)；2—增大角度，阻礙流動(dòng)。

加快

平面模的加快修模法

a-前加快；b—后加快；c—加快角

1—前減?。?―后減薄

a前一促流角；a后一工作帶與軸線呈一定角度，減

少接觸摩擦

擴(kuò)大模孔尺寸

注意的是鋰刀始終保持與模子平面垂直

縮小?？壮叽?/p>

打擊縮孔法及打擊錘

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《鋁型材擠壓模具知識(shí)》

還有補(bǔ)焊法、鍍輅法

光模

光模是擠壓現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的修模方法。當(dāng)擠壓制

品出現(xiàn)表面粗糙、擦劃傷、麻面等缺陷時(shí)，或者?？?/p>

經(jīng)過上述方法修理后重新投入試模或試生產(chǎn)前，以及

模子送去鍍輅或氮化前，均應(yīng)進(jìn)行光模處理。光模后

物體表面的粗糙度應(yīng)該達(dá)到Ra=0.8~0.4|im

實(shí)心型材模的修正舉例

型材各種典型間隙及修模方法

a一角材；b一丁字型材；c—工字型材；d—槽形型材

?？讖椥宰冃我鹣滤靶拚椒?/p>

a—彈性下塌；b—修模后

形型材的擴(kuò)口、并口情況及修模方法

（接上圖）

a—單腿并口；b—單腿擴(kuò)口；c—雙腿擴(kuò)口；d—雙

腿并口；e—凹下；f一凸起

-----＞表示阻礙處

尖角充填不滿引起超負(fù)差的型材

1、2、6、t處難填充，模孔需擴(kuò)大

?？讖椥韵滤鸪叽邕^小及修正方法

（虛線為彈性變形的模孔形狀）

1—下塌；2一修正

壁板型材的模孔