【摘 要】隨著我國工業(yè)的大力的發(fā)展，對(duì)各種工業(yè)材料的質(zhì)量要求也越來越高，要想獲得優(yōu)秀的工業(yè)型材，就必須對(duì)模具進(jìn)行創(chuàng)新改造，提高模具的強(qiáng)度。另外模具在使用的時(shí)候會(huì)被反復(fù)的磨損，工作條件相當(dāng)惡劣，因此設(shè)計(jì)出來的模具不但要具有一定的強(qiáng)度和剛度，并且還要能適應(yīng)高溫和低溫的工作環(huán)境。筆者根據(jù)實(shí)際情況，針對(duì)擠壓模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討，希望能為廣大的相關(guān)工作者提供一些參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】模具 擠壓 設(shè)計(jì) 要點(diǎn)

鋁型材是工業(yè)需要的一種重要材料，但擠壓模具的設(shè)計(jì)又和它的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率是緊密相關(guān)的。在目前看來，我國的模具設(shè)計(jì)仍然存在一些不足之處，這直接的影響了鋁型材的使用。因此，需要對(duì)模具進(jìn)行改造，以提高它的強(qiáng)度。

一、模具的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

模具目前有很多的種類，比如塑料模具、壓鑄模具、沖壓模具等等，這三種模具也是目前使用頻率最高的。從模具的生產(chǎn)規(guī)模來看，目前我國已經(jīng)能夠達(dá)到一定的水準(zhǔn)，而且技術(shù)含量也有所提高，但仍然落后于其他工業(yè)較發(fā)達(dá)的國家，比如美國、意大利、英國等等。在我國，精密、復(fù)雜的大型模具僅僅只占25%左右，但發(fā)達(dá)國家卻占到了60%左右。另外，我國模具的出口量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于發(fā)達(dá)國家，甚至還需要進(jìn)口國外的模具，據(jù)調(diào)查，我國已經(jīng)成為了世界上進(jìn)口模具最多的國家。

筆者根據(jù)實(shí)際情況，分析了我國模具設(shè)計(jì)落后于他國的因素，其中主要有材料、軟件、設(shè)備這三個(gè)方面的原因。在材料方面，我國設(shè)計(jì)的模具一般都是采用的2Cr13，或者3Cr13，這兩種材料的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而國外為了提高模具的強(qiáng)度和剛度，采用的材料則為DINI或者2316，這兩種材料制造出來的模具，其耐磨、耐低溫、耐高溫、耐腐蝕的性能都非常的高，但是卻需要很高的成本。然后是軟件方面，就目前看來，我國的CAD軟件、CAE軟件開發(fā)程度很低，而且也趕不上國外的水平。不僅如此，我國的三維設(shè)計(jì)水平也僅僅處于起步階段，生產(chǎn)者沒有將數(shù)控技術(shù)很好的利用到模具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)當(dāng)中。最后是設(shè)備方面，我國的高精度設(shè)備技術(shù)很低，利用率也很低，因?yàn)橘Y金不夠，引進(jìn)設(shè)備不配套，甚至設(shè)備與附件之間也不配套。

二、模具設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)

（一）選用模具材料

首先要選用模芯，選用模芯的時(shí)候必須要注意模具的使用壽命，成本的高低，以及耐腐蝕、耐熱的性能，并且還要選擇容易加工、削切的材料，選擇得不好，就會(huì)影響模具的使用性能。一般的模芯材料有合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、炭素結(jié)構(gòu)鋼等幾種。如果是擠管式模芯，因?yàn)殚L嘴定徑區(qū)有圓管，不能進(jìn)行加熱，可以使用耐磨性能比較好的合金結(jié)構(gòu)鋼。

（二）擠壓件的尺寸

積壓件的尺寸非常的重要，同時(shí)，它也關(guān)系到了模具的使用性能，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要注意積壓件的尺寸。如果擠壓件的尺寸產(chǎn)生了偏差，那么一定和擠壓設(shè)備、生產(chǎn)工藝有關(guān)，其中受到模具尺寸變化的影響也非常的大。一般情況下，影響模具尺寸的因素有模具的溫度，模具的原材料，模具的制造精度以及模具的磨損程度等。

（三）外形尺寸的計(jì)算

模具的外形尺寸指的是模具外形的直徑、厚度等，它關(guān)系到模具擠壓力的大小以及模具的彈性，因此，要合理的計(jì)算外形的大小。外形尺寸中比較重要的是?？壮叽纾谟?jì)算的時(shí)候要分析產(chǎn)品的形狀、鋁合金型材的化學(xué)成分、線膨脹系數(shù)抗壓溫度等等。不僅如此，還要考慮斷面上的幾何形狀、擠壓力大小。最后還要合理的設(shè)計(jì)模孔空刀，?？卓盏吨傅氖悄？椎墓ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得不合理，那么其強(qiáng)度也會(huì)達(dá)不到要求。如果鋁制型材的壁的厚度大于或者等于兩毫米，就可以選擇容易操作的直空刀的結(jié)構(gòu)，反之，如果鋁制型材的壁的厚度小于兩毫米，就可以使用斜空刀。

（四）流出模孔

在流出?？椎臅r(shí)候，要進(jìn)行合理的調(diào)整，使得斷面上的質(zhì)點(diǎn)能夠以合理、均勻的速度流出?？住？梢圆捎枚嗫讓?duì)稱排列的方法，這種方法比較容易操作，它是根據(jù)鋁制型材的外形、壁厚、比周長、擠壓筒的遠(yuǎn)近，設(shè)計(jì)出長度不一樣的定徑帶。鋁制型材的形狀越復(fù)雜，擠壓筒的中心就離之越遠(yuǎn)，壁厚越薄，比周長就越大，那么就可以使用促流角或者導(dǎo)料錐來加快流動(dòng)量。但是，如果壁厚很厚，那么就可以使用阻礙角，使得阻礙被補(bǔ)充，直接的調(diào)整了流動(dòng)速度。一般情況下，很多工廠是采用的改變分流孔數(shù)量、大小的方法來調(diào)整速度的。

（五）保證其強(qiáng)度

對(duì)于模具來說，強(qiáng)度是非常重要的，如果強(qiáng)度達(dá)不到要求，那么就不能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。所以，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的過程中，必須要保證其強(qiáng)度。上面已經(jīng)說了如何選擇合適的模具材料，如何設(shè)計(jì)模具外形和結(jié)構(gòu)，如何控制?？琢魉?，但要保證其強(qiáng)度，還要計(jì)算擠壓力，并且校核斷面的強(qiáng)度。不同的生產(chǎn)工藝，計(jì)算擠壓力的方法也有所不同，但適用比較廣，比較簡單的計(jì)算方法有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法。另外，在校核斷面的強(qiáng)度時(shí)，還要根據(jù)生產(chǎn)模具的實(shí)際情況，模具的外形結(jié)構(gòu)來操作。如果是結(jié)構(gòu)比較特殊的模具，比如舌型模具、平面分流模具，除了要校核其強(qiáng)度以外，它的舌尖部分還要另外檢測，近幾年來，大部分技術(shù)人員都采用的有限元法來對(duì)模具的受力情況進(jìn)行測試，這種方法目前已經(jīng)得到了廣泛的使用。

三、總結(jié)與體會(huì)

鋁合金型材的使用非常廣泛，除了醫(yī)學(xué)、建筑、工業(yè)方面，甚至也被運(yùn)用到了交通運(yùn)輸、電子、航空航天等領(lǐng)域。但鋁合金型材的生產(chǎn)必須要依靠擠壓模具，如果擠壓模具設(shè)計(jì)得不合理，不標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)影響到鋁合金的質(zhì)量、性能。因此，需要改進(jìn)模具設(shè)計(jì)中的不足之處，大力的進(jìn)行研究和優(yōu)化，以提高技術(shù)水平。

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作者簡介：

何俊成，男，湖南永州，1984年01月01日，單位：湖南瀟湘技師學(xué)院，職稱：助理講師，研究方向：機(jī)械類模具專業(yè)。