程廣鄧　王杰剛

（山東兗礦輕合金有限公司，山東鄒城　273500）

鋁擠壓模具設(shè)計如何提高科學(xué)性和合理性

程廣鄧王杰剛

（山東兗礦輕合金有限公司，山東鄒城273500）

從目前鋁型材生產(chǎn)來看，鋁擠壓模具的應(yīng)用越來越廣泛，對鋁型材生產(chǎn)的支持作用越來越明顯?；阡X擠壓模具的重要作用，在鋁擠壓模具設(shè)計過程中，提高其科學(xué)性和合理性，對鋁擠壓模具設(shè)計而言具有重要意義。結(jié)合當(dāng)前鋁擠壓模具的設(shè)計實(shí)際，鋁擠壓模具設(shè)計要想提高科學(xué)性和合理性，就要合理設(shè)置擠壓參數(shù)，并做好模具材料選擇，同時確定模具規(guī)格，最后要做好模具分流孔的布置，只有從這幾方面入手，才能保證鋁擠壓模具設(shè)計達(dá)到科學(xué)性和合理性要求，最終提高鋁擠壓模具設(shè)計的整體質(zhì)量。

鋁擠壓模具設(shè)計科學(xué)性合理性

1　前言

對于鋁擠壓模具設(shè)計而言，由于鋁擠壓模具在鋁型材生產(chǎn)中作用重大，因此，鋁擠壓模具的設(shè)計質(zhì)量關(guān)系到鋁擠壓模具的具體應(yīng)用效果?；谶@一認(rèn)識，做好鋁擠壓模具設(shè)計，是提高鋁擠壓模具加工質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合鋁擠壓模具設(shè)計的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，要想提高鋁擠壓模具設(shè)計的科學(xué)性和合理性，就要做好擠壓參數(shù)設(shè)置、模具材料的選擇、并合理確定模具的規(guī)格，最后做好模具的分流孔布置，確保鋁擠壓模具設(shè)計在整體功能和合理性上滿足實(shí)際需要，為鋁擠壓模具設(shè)計提供有力支持，保證鋁擠壓模具設(shè)計的科學(xué)性。

2　鋁擠壓模具設(shè)計應(yīng)合理設(shè)置擠壓參數(shù)

在鋁擠壓模具設(shè)計中，擠壓參數(shù)的設(shè)置，不但是關(guān)系到鋁擠壓模具設(shè)計效果的關(guān)鍵因素，同時也是決定鋁擠壓模具設(shè)計整體質(zhì)量的關(guān)鍵。從目前鋁擠壓模具設(shè)計來看，其擠壓參數(shù)主要包括擠壓筒直徑、擠壓系數(shù)和分流比等。在這幾個參數(shù)的設(shè)置中，保證擠壓參數(shù)的準(zhǔn)確性，是提高鋁擠壓模具設(shè)計科學(xué)性和合理性的關(guān)鍵。其中擠壓筒直徑的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)鋁擠壓模具的實(shí)際需求來設(shè)置，其中擠壓筒的直徑應(yīng)略大于擠壓模具。擠壓系數(shù)的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)被擠壓的模具種類以及擠壓模具的類型和承壓力進(jìn)行設(shè)置。在分流比的設(shè)置中，除了要正確理解分流比的概念，還要根據(jù)鋁擠壓模具的設(shè)計需要，對分流比數(shù)值進(jìn)行有效調(diào)整。下面以某一鋁擠壓模具設(shè)計參數(shù)為例，探索擠壓參數(shù)設(shè)置特點(diǎn)。

擠壓筒直徑F=? 460mm擠壓系數(shù)λ=22.8分流比K=∑F分/F型=13.2

從上述這些參數(shù)設(shè)置來看，擠壓筒直徑、擠壓系統(tǒng)及分流比參數(shù)的設(shè)置，必須與鋁擠壓模具的設(shè)計要求相一致。

3　鋁擠壓模具設(shè)計應(yīng)做好模具材料的選擇

考慮到鋁擠壓模具的重要性，以及鋁擠壓模具需要在加工過程中承受較大的壓力，在鋁擠壓模具設(shè)計過程中，模具材料的選擇非常關(guān)鍵。如果模具材料硬度較大，在鋁擠壓模具加工過程中，會增加擠壓難度，并且容易出現(xiàn)模具內(nèi)部裂紋等情況。如果鋁擠壓模具的材料硬度過低，模具在擠壓過程中，則會出現(xiàn)形變過大等問題，同時，在模具加工完成之后，在實(shí)際使用中也難以滿足強(qiáng)度要求。因此，鋁擠壓模具設(shè)計只有做好模具材料的選擇，才能保證鋁擠壓模具設(shè)計取得實(shí)效。同時，結(jié)合鋁擠壓模具的加工實(shí)際，由于模具的外徑尺廓較大，要求模具坯料無內(nèi)部組織缺陷，無中心裂紋，模具毛坯件要求采取橫向鍛造，并且在粗加工前需進(jìn)行超聲波探傷檢測。因此，鋁擠壓模具在設(shè)計過程中，只有做好模具材料的選擇，才能提高設(shè)計的整體效果，進(jìn)而保證模具設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

4　鋁擠壓模具設(shè)計應(yīng)合理確定模具的規(guī)格

在鋁擠壓模具設(shè)計過程中，合理確定模具的規(guī)格，是模具設(shè)計的重要內(nèi)容。結(jié)合鋁擠壓模具設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，在模具規(guī)格的確定過程中，既要認(rèn)真分析型材的外接圓尺寸，同時也要認(rèn)真分析分流孔布置以及模具的強(qiáng)度要求，只有根據(jù)這些參數(shù)去確定模具的規(guī)格，才能保證鋁擠壓模具在設(shè)計過程中取得積極效果。因此，鋁擠壓模具在設(shè)計過程中的模具規(guī)格確定中，應(yīng)根據(jù)型材的外接圓尺寸、分流孔布置及模具的強(qiáng)度要求，經(jīng)計算確定模具的直徑；除了要確定模具的直徑之外，模具的總厚度、上模厚度、下模厚度以及模具的墊厚都要經(jīng)過準(zhǔn)確的計算得出。其計算過程和計算依據(jù)都必須根據(jù)鋁擠壓模具的設(shè)計需要來確定。因此，鋁擠壓模具的設(shè)計，只有合理確定模具的規(guī)格，才能保證鋁擠壓模具設(shè)計在科學(xué)性和合理性上滿足實(shí)際需要，進(jìn)而達(dá)到提高鋁擠壓模具設(shè)計效果的目的。

5　鋁擠壓模具設(shè)計應(yīng)做好模具的分流孔布置

模具分流孔的布置、大小、形狀直接關(guān)系到金屬供流的均衡性和制品的成形。由于該型材形狀具有較好的對稱性，因此，將分流孔布置成孔下排列的十孔結(jié)構(gòu)；中間的分流孔因靠近擠壓筒中心，兩端的分流孔遠(yuǎn)離擠壓中心并且受到擠壓筒壁摩擦力的影響，因此，需調(diào)整各個分流孔進(jìn)料面積的大小，通過計算并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可以調(diào)整中間和兩側(cè)的分流孔進(jìn)料面積比例?？紤]到該型材的加強(qiáng)筋較長，供料困難，必須在模具中間部位再另開進(jìn)料孔，中間進(jìn)料孔設(shè)計成階梯形，使金屬直接流人斜筋。根據(jù)該型材鋁合金的可擠壓性指數(shù)，模具需要選擇適當(dāng)?shù)姆至鞅菿比，分流比的大小直接影響到擠壓力的大小，并且對制品的成形和焊合質(zhì)量也有直接的影響，因此，在設(shè)計中既要保證模具的強(qiáng)度滿足實(shí)際需要，同時也要合理確定分流比。

6　結(jié)語

通過本文的分析可知，做好鋁擠壓模具設(shè)計，是提高鋁擠壓模具加工質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合鋁擠壓模具設(shè)計的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，要想提高鋁擠壓模具設(shè)計的科學(xué)性和合理性，就要做好擠壓參數(shù)設(shè)置、模具材料的選擇、并合理確定模具的規(guī)格，最后做好模具的分流孔布置，確保鋁擠壓模具設(shè)計在整體功能和合理性上滿足實(shí)際需要，為鋁擠壓模具設(shè)計提供有力支持，保證鋁擠壓模具設(shè)計的科學(xué)性。

［1］薛榮敬，趙云路.鋁型材擠壓模具設(shè)計實(shí)踐［J］.鋁加工，2003（4）.

［2］張磊，曹洋，吳公明，趙震，陳軍，黃少東.基于多變性設(shè)計的回轉(zhuǎn)體零件擠壓模具結(jié)構(gòu)智能設(shè)計方法研究［J］.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005（6）.

［3］馬健哲，王紅志，李積彬.鋁型材擠壓分流模三維CAD技術(shù)應(yīng)用研究［J］.工程圖學(xué)學(xué)報，2011（4）.

［4］胡龍飛.鋁型材壁板擠壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究［D］.合肥工業(yè)大學(xué)，2008.

［5］趙云路，劉靜安.鋁型材擠壓模的修模技術(shù)［J］.鍛壓技術(shù)，1997（1）.［6］閻洪，包忠詡，柳和生.鋁型材擠壓模CAD/CAE/CAM研究進(jìn)展［J］.輕合金加工技術(shù)，1999（10）.