铝合金型材模具结构设计
摘要
针对建筑门窗铝合金空心型材进行了平面分流模设计，分析了平面分流模的各种结构要素及设计要求，并结合实际生产给出了空心挤压型材模具的详细设计方法、设计过程、设计要点、设计流程。实践证明，设计的模具结构合理，获得了好评，因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不进行分析和优化就不能进行综合，对于铝型材产品挤压模具设计，更应该如此。随着社会各行业的飞速发展，型材断面形状随之复杂化、多样化，按常规常见形式设计，存在许多不足。所以，要得到优质型材，就得在生产、生活中不断地学习、积累，不断地改造和创新。
关键词：铝合金型材；挤压；平面分流模；模具设计
Abstract
A porthole die for forming the aluminum alloy hollow section used in doors and Electnic was developed.Each structuctural element of the die and the design requirements analyzed systematically .Then the method, the key points and process in designing the extrusion die for the hollow section were detemined.，After the problem has been defined and a set of written and impliedspecifications has been obtained,the next step in design is the synthesis of and optimization because the system under design must be analyzed to determint whether the perrormance complies with the specifications. After the problem has been defined and a set of written and impliedspecifications has been obtained,the next step in design is the synthesis of and optimization because the system under design must be analyzed to determint whether the perrormance complies with the specifications.
Key words: aluminum alloy section; extrusion; porthole die ; die design.
目录
摘要 (1)
目录 (3)
1 绪论 (4)
2挤压件的尺寸分析 (5)
2.1 挤压机吨位的选择 (6)
2.2外形尺寸的确定原则 (7)
3模孔尺寸的合理计算 (8)
3.1模具设计的技术条件及基本要求 (9)
3.2普通型材模具的变化 (10)
3.3 单孔挤压型材时的模孔配臵 (10)
3.4多孔挤压型材时的模孔配臵 (13)
4分流孔的形状、数目及其分布 (16)
4.1舌型模的工作特点 (17)
4.2舌型模的结构类型 (17)
4.3分流桥的设计 (18)
4.4 模芯（或舌头）的设计 (19)
4.5 焊合室设计 (20)
4.6 模芯的强度校核 (21)
5模具造型图 (23)
致谢 (23)
参考文献 (24)
英文文献名称（走向世界的中国铝型材工业）
1 绪论
随着的社会发展,人们生活水平的提高,居住环境也趋于高档化,环保性,新型隔热保温型材这一新概念产品也由国外传到国内。我国北方属于寒冷地区，冬季漫长，因此在铝合金窗的设计上，定要充分考虑保温、节能和利用太阳辐射热的问题。窗户是薄壁的轻质构件，是整个建筑保温、隔热、隔声的薄弱环节，普通单层玻璃窗的能量损失约占整个建筑物冬季采暖和夏季降温能耗的半以上，其隔声量也只有25dB左右，只有厚重外墙隔声量的一半。因此，窗户是改善室内冷热和噪音环境、实现建筑节能的重中之重。
隔热断桥铝合金窗是由普通铝合金窗衍变而成的，它属于保温节能型高档产品。隔热断桥铝合金窗优异的保温、隔热以及隔声性能，主要体现在其中空玻璃和铝合金窗框采用隔热断桥技术。中空玻璃可以选用普通中空玻璃(即本体中空玻璃)，也可以选用镀膜中空玻璃或低辐射中空玻璃。镀膜中空玻璃或低辐射中空玻璃的节能效果要比普通中空玻璃好得多，尤其是低辐射中空玻璃的节能效果最佳。低辐射中空玻璃具有自天将太阳辐射热吸收到室内(90%），晚上又能将远红外辐射部分反射回室内的性能[5]。
铝合金窗框所采用的隔热断桥技术，就是将铝合金窗框分成三部分组成复合材料，即外部铝合金框、内部铝合金框以及连接内外铝合金框的中间芯子部分，而中间芯子部分即称为“隔热断桥”，它不仅强度和抗老化性能要满足铝合金窗的要求，而且必须是种极好的隔热材料。铝合金窗采用隔热断桥技术后，既可以克服铝合金固有的高热导率的缺点，同时又保持了铝合金的易挤压成型、易加工、抗腐蚀、坚固美观和经久耐用等重要性能，再通过与中空玻璃和密封材料巧妙结合，人们就可以设计出节能效果优异的隔热断桥铝合金门窗。
在铝合金隔热断桥窗引进我国的初期，国内的门窗公司主要是模仿国外门窗公司产品进行制作，比较注重型材截面尺寸是否合理、五金件的选用是否安全、窗排水是否顺畅等问题，但对保温方面的问题考虑不周，即使是形成了标准系列的断热窗（以下简称断热窗），主要的型材截面变化也不大。市场上现有产品设计过程中，忽视了断热窗存在的问题。为满足节能门窗的需要，提高铝合金断热窗的热工性能，在对断热窗的改进设计过程中，本人吸取市场上现有产品存在的问题，另外，再从产品的组成结构及材料上分析，开发出一种新型的铝合金断热窗（以下简称新型断热窗）。
型材是挤压的主要产品，随着航空工业和其它工业部门的飞速发展，特别是建筑工业及民用事业的发展，对铝合金型材的要求不仅数量增加、规格扩大、品种增多，而且其形状日见复杂，并广泛用来制造承受重载的整体结构件。铝合金型材可分为普通型材和专用型材两大类。专用型材主要是指变断面
型材、空心型材和壁板型材等。普通型材主要是指各种形状规格和各种用途的实心型材。普通型材的应用最广，品种规格最多，是最常见的铝合金型材。
普通型材主要用单孔或多孔的平面模来进行挤压。在挤压断面形状比较复杂，非对称性很强或型材各处的壁厚尺寸差别很大的型材时，往往由于金属流出模孔时的速度不均匀而造成型材的扭拧、波浪、弯曲及裂纹等废品，因此，为了提高极压制品的质量，在设计型材模具时，除了要选择有足够强度的模具结构以外，还需要考虑模孔的配臵，模孔制造尺寸的确定和选择保证型材断面各个部位的流动速度均匀的设计。
在相同的条件下挤压同一种金属材料，采用正挤压、反挤压和复合挤压所需要的挤压力各不相同。一般情况下反挤压力比正挤压力大，复合挤压力略小于单向正挤压力或单向反挤压力。反挤压时，挤压件的壁厚越小，则所需要的单位挤压力就越大。但壁厚小到一定程度的数值后，单位挤压力会急剧升高。正挤压时，凹模与挤压件接触面积的单位挤压力远大于凸模的，使得凹模的受力较凸模更大，磨损更为严重。因此，正挤压时的变形程度的最大值取决于凹模的极限载荷，在本文的设计中选用：正挤压[1]。
2挤压件的尺寸分析
挤压件的尺寸及偏差是由模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。其中受模具尺寸变化的影响很大，而影响模具尺寸变化的原因有模具的弹性变形、模具的温升、模具的材料以及模具的制造精度和模具磨损等。
目前, 铝型材的绝大多数的材质是纯铝或铝合金,本设计的挤压件材料为6063铝合金，根据《挤压模具简明设计手册》表2.8中查得，挤出入模角α为（90o～120o），挤出直径d≥0.1D（其中D是挤压筒的直径），坯料直径lo≤10D，挤出余料厚度b≥0.2～0.3mm。由《挤压模具简明设计手册》表2.10中查得，壁厚≥0.1，其尺寸精度范围在±（0.030～.075）mm。图中所示的零件厚度最厚为20mm ,宽为43mm。
图（1）铝合金型材截面图
图（2）型材立体图
2.1 挤压机吨位的选择
挤压比是以数值表示模具实现挤压的难易, 一般来说挤压比10 至150 之间是可以适用的.挤压比低于10 , 产品机械性能低; 反之挤压比过高,产品容易出现表面粗糙或角度偏差等缺陷。实心型材常推荐挤压比在30 左右, 中空型材在
45 左右,特别是硬铝合金挤压比希望在20 至30 之间。为了选择合适的设备，拟订合理的工艺，设计先进而合理的模具和工具等，都必须精确的计算挤压比的大小。 根据下面的公式计算出挤压比r 为：
其中A ο是铸锭的截面积；
A 1是挤压件的总面积；
r 根据挤压比的数值；
选择挤压机的吨位为600UST 。
2.2外形尺寸的确定原则
模具的外形尺寸是指模子的外圆直径D 模和厚度H ，模以及外形锥角。模具
外形尺寸主要有模具的强度来确定，同时还考虑到系列化和标准化，以便管理和使用。具体来说，应根据挤压机的结构形式各吨位、挤压筒的直径、型材在模子工作平面上的布臵、模孔外接圆的直径、型材断面上是否有影响模具各整套工具强度的因素来选择模具外形尺寸。
为了保证模具必需的强度，我们用以下的公式来确定模具的外圆直径：
D 模≈（0.8~1）D 筒 （2）
模具的厚度H 模取决于制品的形状、尺寸和挤压机的吨位、挤压筒的直径以及模
具和模架的结构等。在保证模具组件有足够强度的条件下，模具的厚度H 模应尽
量薄，规格应尽量少，以便于管理和使用。一般情况下，对于中、小型挤压机，取H 模为25-80mm ，对于80MN 以上的大型挤压机，H 模可取80-150mm 。
2.3标准化、系列化的必要性
（1） 减少模具设计与制造的工作量，降低产品成本，缩短生产周期，提高生产
效率；
（2） 通用性大，互换性强，只需配备几种规格的模支承或模架，可节省模具钢，
容易备料，便于维修和管理；
（3） 利用标准化有利于提高产品的尺寸精度。
2.4确定模具系列的基本原则
（1）便于装卸，便于大批量生产，能满足大生产的要求；
)1(57.5586
.4178614.32
10=?==A A r
（2）能满足该挤压机上允许生产的所有规格的产品品种用模具的强度要求；（3）能满足制造工艺的要求。
D
模=（0.8-1）D
筒
=60 （3）
表（1）模具外形标准尺寸表
3模孔尺寸的合理计算
计算模孔尺寸时，主要考虑被挤压合金的化学成分，产品的形状、公称尺寸及其允许公差，挤压温度及在此温度下模具材料与被挤压合金的线膨胀系数，产品断面上的几何形状的特点及其在拉伸矫直时的变化，挤压力的大小及模具的弹塑性变形情况等因素。对于型材来说，一般用以下公式计算模孔尺寸：
A=A
0+M+（K
y
+K
p
+K
t
）（4）
式中 A
——型材断面的公称尺寸；
M——型材公称尺寸的允许偏差；
K
y
——对于边缘较长的丁字形、槽形等型材来说，考虑由于拉力作用而使型材部分尺寸减少的系数；
K
p
——考虑到拉伸矫直时尺寸缩减的系数；
K
T
——型材的热收缩量；
K T =t?—t
11
?（5）
式中 t和——分别为坯料和模具的加热温度；
?和
1
?——分别为挤压温度下被挤压型材和模具材料的线膨胀系数。
对于壁厚差很大的型材，其难于成形的薄壁部分及边缘的尖角区应适应加大尺寸，对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板宽度的尺寸，此外，挤压速度，有无牵引装臵等对模孔尺
建筑铝合金型材的模具设计
建筑铝合金型材（窗用）的模具设计 摘要 为了适应不同的地区、不同系列、不同用途的门窗结构以及其他的建筑结构需要，建筑铝合金型材的品种繁多，规格的范围也是十分的宽广。据不完全的统计，世界上已经出现了上万种建筑型材。建筑铝合金型材一般采用挤压的方法得到，而挤压工模具对于实现整个的挤压过程是有着十分重要意义的。 工具和模具结构的合理性是实现任何挤压的工艺过程的基础。因为工模具结构是传递挤压力以及使金属产生挤压变形的关键部件；模具是使产品成形，并保证正确的形状、尺寸以及精度的基本部分；同时模具是保证挤压产品的内外表面质量中最重要因素之一；并且在一定程度上，模具可以控制产品的力学性能和内部组织。因此，合理的挤压模具设计可以说是实现挤压生产中高产、低耗、优质的最重要保证之一。 本文论述了铝合金挤压模具设计的现状与发展趋势，介绍了挤压模具设计的步骤和关键点。结合型材的特点设计了模具的分流孔、分流桥、模芯、焊合室、模孔、工作带和空刀的结构与尺寸。 关键词：建筑铝合金型材；挤压模具设计；平面分流模
Design of extrusion die for aluminum alloy section for windows of buildings Abstract In order to adapt to different regions, different series and different uses of doors ,windows and other architectural structures’ needs, architectural aluminum profiles and the range of specifications is very wide. According to incomplete statistics, the world has been out of the tens of thousands kind of building profiles. Architectural aluminum profiles generally are used by extrusion, and extrusion tooling is great significance to the whole of extrusion process. The consistency of tool and die structure is the basis of achieving any foundation extrusion process. Because the die structure is the key components of passing extrusion pressure and producing metal extrusion; Mold is the essential part of ensuring product’s correct shape, size and precision; The same time, mold is the most important factors to ensure the surface quality of the inner and outer of extrusion product ; The mold can control the mechanical properties and internal organization. Therefore, reasonable extrusion die design is one of the most important assurance of achieving extrusion production high yield, low cost and high quality. This paper discusses the situation and development trend of aluminum extrusion die design, and introduces the steps and key points of extrusion die design. The paper design the structure and size of mold sections’ diversion hole, split bridge, mold cores, welding chamber, the die hole, working part and empty knife. Key Words: Architectural aluminum profile；Design of extrusion die；Planar porthole die
大型工业铝型材模具设计与制造
大型工业铝型材模具设计与制造 李明环 （辽宁忠旺模具有限公司 辽阳市 111003） 前言 随着我国经济的飞速发展，城市化和工业化进程加快，铝合金挤压型材在国民经济各个领域中的应用越来越广泛。型材截面向大型化，异型化方向发展，对尺寸精度和形位尺寸精度的要求也越来越高。为了提高企业的核心竞争力，实现产品的技术升级，辽宁忠旺集团近年来相继投入巨资引进了55MN 、75MN 、125MN 等具有国际先进技术水平的大型挤压机及相关配套设备，承接了大量的国内外定单，产品受到了客户的广泛赞誉，同时也给企业带来了良好的经济效益。 在铝合金型材挤压加工过程中，模具对实现整个挤压过程有着十分重要的意义。合理的工模具结构是实现挤压工艺过程的基础，因为模具是使金属产生挤压变形的关键部件，是产品成形和尺寸精度的重要保证，同时模具也是保证产品内外质量的重要因素之一。合理的工模具结构在一定程度上可控制产品的力学性能和内部组织，特别是在控制空心铝型材的焊缝组织和型材力学性能方面尤为重要。模具外圆和厚度，分流孔的大小、数量、形状、分布位置，焊合腔的形状和尺寸，模芯的结构等技术参数是我们在设计模具时所要考虑的重要部分。为此，我公司在生产实践中，不断更新模具设计理念，采用国内外最先进的制模设备和加工技术，制作出高质量的挤压模具，使铝挤压型材的质量和成品率不断提高。在此，我以某轻体列车TFX-3铝型材模具的设计、加工为例，谈谈个人的一点浅见。 1 TFX-3 型材 1.1 TFX-3 型材的特点 图1 为轻体列车车厢用空心型材TFX-3截面图，其特点：外接圆尺寸较大，达到482mm；壁厚差大，最小壁厚t=3mm，最大壁厚为t=10mm；截面积F=73.1cm2；中空有8 条加强筋，其中最长的一条斜筋长度达145.2mm。 型材的合金牌号和供应状态为6005A-T6 。
型材挤压机参数及模具设计纲要
铝型材 百科名片 工业铝型材 铝型材，就是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝材料。铝型材的生产流程主要包括熔铸、挤压和上色三个过程。其中，上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等过程。 目录 铝型材分类方法 铝型材生产流程 其它相关信息 编辑本段 铝型材分类方法 一、按用途可以分为以下几类： 1. 门窗的建筑用门窗铝型材[1]（分为门窗和幕墙二种）. 2. CPU散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 4..工业铝型材：主要用于自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模，比如流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备等等，电子机械行业和无尘室用得居多!
二、按合金成分类： 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类： 1. 阳极氧化铝材 2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材 4. 木纹转印铝材 5. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵) 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。 3、上色 (此处先主要讲氧化的过程) 氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为：
型材模具课程设计
第一章模孔布置 1.模具的外形尺寸 ①模具外形D 模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定，并考虑模具外形尺寸的系列化，便于更换、管理，一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。型材部分模具外形尺寸如下所示： 表1-1 型材、棒材用部分模具外形尺寸 挤压机能力/MN 模具外形尺寸 D1D2H （°）h h1 11.76 148 150.6 30 3 2~3 1.5 148 152.5 40 3 2~3 1.5 148 154.5 70 2 2~3 1.5 19.6 200 203.4 40 3 3~4 1.5 200 204.5 60 3 3~4 1.5 200 207.5 80 3 3~4 1.5 49 265 275.5 60 8 4~8 2.5 350 370.9 60 9 4~8 2.5 350 324.6 70 10 4~8 2.5 350 384.4 70 10 4~8 2.5 又因为挤压筒的内径为200mm，挤压机能力为19.6MN，则选取D=200mm ②在挤压机设计时，通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度，其关系为： H=（0.12~0.22）D t 所以H=（0.12~0.22）D t=0.12~0.22）3200=24~44mm 又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定，在保证模具组件（模子+模垫+垫环）有足够强度的条件下，模子的厚度应尽量薄。一般H=25~80mm，80MN以上吨位挤压机取80~150mm。模具厚度也应系列化。 所以取H=40mm 2.模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置
铝型材模具设计与制造
铝型材模具设计与制造 在铝型材生产企业中，模具成本在型材挤压生产成本中占到20%-40%。模具的好坏以及模具是否能够合理使用和维护，直接决定了企业是否能够正常、合格的生产出型材来。挤压模具在型材挤压生产中的工作条件是十分恶劣的，既需要在高温、高压下承受剧烈的摩擦、磨损作用，并且还需要承受周期性载荷作用。这都需要模具具有较高的热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。为满足以上几项要求，目前在国内普遍采用优质H13合金钢，并采用真空热处理淬火等方式来制作模具，以满足铝型材生产中的各项要求。 由于型材产品结构各种各样，在实际生产中，模具的使用寿命差异也较大，有的无法使用达到预定产量，严重的甚至挤压不到20条棒或上机不到2次就提前报废，致使采用昂贵的模具钢制作的模具远远不能实现其应有的效益。所以针对不同型材产品，结构的优化，模具的设计至关重要。 1.铝型材模具设计与制造过程： （1）铝型材结构的评审优化，尽量确保截面壁厚均匀，如果是多腔结构，腔体尺寸尽量至少3mm以上。 铝型材断面的设计原则： 第一，端面大小的选择。型材断面大小用外形来衡量，外接圆越大，所需的挤压压力就越大。一般来说，每台挤压机上能挤压的最大外接圆型材不是固定不变的，与挤压筒直径是有一定关系的，挤压型材的最大外接圆一般比挤压筒直径小25~50mm，挤压空心型材时则应更小一些。 第二，断面形状的复杂性。根据型材形状主要分成三大类，即实心型材、半空心型材及空心型材。形状不同，对模具以及工艺都有比较大的影响，。一般可以通过形状因素指数来初步判断型材挤压的难度，指数F=型材外接圆直径C*型材断面周长/型材断面面积，指数值F越大，则型材就越难挤压。 第三，挤压系数。合理的挤压系数对于型材能否正常加压是很重要的一个参数。一般来说，纯铝的挤压系数可达300,6063合金可达200，硬铝可选为20~60。 第四，型材壁厚。某一特定型材壁厚最小值取决于型材的外接圆直径的大小、合金成分和形状因素等。一般6063合金壁厚取1mm时，6061合金就取为1.5mm 左右，而7075合金则应取为2.0~2.5mm。壁厚选择除与材料有关外，还与外接圆直径、断面形状等有关。 型材外接圆尺寸或宽度尺寸越大，设计的壁厚也应越大。一般情况下，型材的宽厚比以小于30为宜；当宽厚比大于50时，就比较难挤压，当宽厚比大于100时，属特别难以挤压成形的型材，需要辅助一些特殊技术措施，才能保证挤压过程顺利进行。越难挤压的断面，要求有较大的壁厚，较小的宽厚比和较小挤压系数。常见一些型材挤压难易程度如下图所示：
型材模具设计
一、模孔布置 1.模具的外形尺寸 ①模具外形D 挤压制品的最大外接圆直径D w是群定模具外径的一个主要参数。也可以根据挤压筒内径D t来确定该挤压筒所允许的制品的外接圆直径D w,即： D w=（0.80~0.85）D t 所以D w=（0.80~0.85）D t=（0.80~0.85）3200=160~170mm 取D w=160mm 对于较复杂的断面形状，包括薄壁或难挤压金属型材，模具外径的最小值可按以下经验公式确定： D min=（1.45~1.60）D w 所以D min=（1.45~1.60）D w=（1.45~1.60）3160=232~256mm 取D=250mm ②模具厚度H模具厚度H应根据被挤压合金的变形抗力（即挤压力）的大小来考虑。在保证模具组件（模具、模垫、垫环等）有足够的强度的条件下，模具的厚度应尽量减薄，规格应尽量减少。但为了安装和调整方便，模具的厚度尺寸应尽可能系列化，便于管理和使用，一般模具的厚度按下述数值（单位：mm）选用： 20,25,30,40,50,60,70,80,90,100,110 在挤压机设计时，通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度，其关系为： H=（0.12~0.22）D t 所以H=（0.12~0.22）D t=0.12~0.22）3200=24~44mm 取H=40mm 2.模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置 ①具有两个以上对称轴的型材，型材的重心布置在模子中心 ②具有一个对称轴，如果断面壁厚差不大，应使型材的对称轴通过模子的
一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。 ③对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材，将型材重心相对模子中心偏移一定距离，且将金属不易流动的壁薄部位靠近模子中心，尽量使金属在变形时的单位静压力相等。 ④壁厚差不太大，但断面较复杂的型材，将型材断面外接圆的圆心布置在模子中心。对于挤压比很大，金属流动困难或流动很不均匀的某些型材，可采用平衡模孔或增加工艺余量的方法。 因为所要设计的模具只具有一个对称轴，且断面壁厚差不大，符合第二种情况，则应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。模孔布置如下图所示：
铝合金型材模具结构设计
摘要 针对建筑门窗铝合金空心型材进行了平面分流模设计，分析了平面分流模的各种结构要素及设计要求，并结合实际生产给出了空心挤压型材模具的详细设计方法、设计过程、设计要点、设计流程。实践证明，设计的模具结构合理，获得了好评，因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不进行分析和优化就不能进行综合，对于铝型材产品挤压模具设计，更应该如此。随着社会各行业的飞速发展，型材断面形状随之复杂化、多样化，按常规常见形式设计，存在许多不足。所以，要得到优质型材，就得在生产、生活中不断地学习、积累，不断地改造和创新。 关键词：铝合金型材；挤压；平面分流模；模具设计
Abstract A porthole die for forming the aluminum alloy hollow section used in doors and Electnic was developed.Each structuctural element of the die and the design requirements analyzed systematically .Then the method, the key points and process in designing the extrusion die for the hollow section were detemined.，After the problem has been defined and a set of written and impliedspecifications has been obtained,the next step in design is the synthesis of and optimization because the system under design must be analyzed to determint whether the perrormance complies with the specifications. After the problem has been defined and a set of written and impliedspecifications has been obtained,the next step in design is the synthesis of and optimization because the system under design must be analyzed to determint whether the perrormance complies with the specifications. Key words: aluminum alloy section; extrusion; porthole die ; die design.
几种铝型材挤压模具的优化设计
摘要：铝型材的挤压缺陷很大一部分都直接或间接的与挤压模的设计和结构有关。简要介绍（1）部分大断面空心型；（2）双模孔易偏壁空心型材；（3）小开口、悬臂面积大的平面型材；（4）壁薄而长度比比较大的平面型材等挤压模的优化设计。 前言：铝型材生产的质量和效率与挤压模的设计和结构密切相关，笔者根据几年来的工作实践和生产经验，简要介绍几种在实际生产中经常出现问题的铝材挤压模的优化设计实践，与同行们共讨论。 部分大断面空心型材模具的优化 断面空心比较大的空心型材在常规设计情况下，常出现大面起波，平面间隙超差，明显焊缝等缺陷，出现这些问题，通常是缘于模具设计结构的不合理性。为此，笔者在模具设计上：上模采用偏桥，下模在料仓内加凸筋的设计方案。 由于在生产过程中，型材大面起波、平面间隙超差等缺陷-般是因为大面分流孔接近中心，金属流速快而引起的，因此在焊合室中大面模孔前置一适当长度的凸筋，这样，当金属流向模孔时，凸筋象一道矮墙对金属的流动起到阻碍作用，若阻碍作用太过，也便于修模。 同时，相应地对某些焊缝的质量也起到了优化作用。 对于一些矩形腔，长宽比比较大的方管型材，焊合线常明显的出现在大面装饰面上。现可将对称式桥改为偏桥式，焊缝是由于金属流动通过分流孔在分流桥下进入摸孔前没有得到充分焊合而形成的。获得高强优质焊缝当然是我们理想所在。但是如果在生产过程中，焊缝不可避免的出现在型材大面或装饰面上，那不妨使其尽量远离大面或装饰面。在如（图1-2）形式分流孔情况下，使模桥中线向外偏移，(a：b＝2：1、a1＝a2)。通常，由于大面分流孔中的金属流动速度快，当分流桥的形式设计为偏桥式时，这样，增加了大面分流孔中的料流向两侧填充
完整word版铝合金压铸模具的制作
铝合金压铸模具的制作 铝合金压铸模具的制作（刘氏模具）铝合金压铸模具的制作一般可以分为这几个步骤：审图—备料—加工—模架加工—模芯加工—电极加工—模具零件加工—检验—装配—飞模—试模—生产。 A：模架加工：1打编号，2 A/B板加工，3面板加工，4顶针固定板加工，5底板加工。 模架加工细节： 1，打编号要统一，模芯也要打上编号，应与模架上编号一致并且方向一致，装配时对准即可不易出错。 2，A/B板加工（即动定模框加工），a：A/B板加工应保证模框的平行度和垂直度为0.02mm，b ：铣床加工：螺丝孔，运水孔，顶针孔，机咀孔，倒角c:钳工加工：攻牙，修毛边。 3，面板加工：铣床加工镗机咀孔或加工料嘴孔。 4，顶针固定板加工：铣床加工：顶针板与B板用回针连结，B板面向上，由上而下钻顶针孔，顶针沉头需把顶针板反过来底部向上，校正，先用钻头粗加工，再用铣刀精加工到位，倒角。 5，底板加工：铣床加工：划线，校正，镗孔，倒角。（注：有些模具需强拉强顶的要加做强拉强顶机构，如在顶针板上加钻螺丝孔） B：模芯加工：1飞边，2粗磨，3铣床加工，4钳工加工，5CNC粗加工，6热处理，7精磨，8CNC精加工，9电火花加工，10省模
模芯加工细节： 1）粗加工飞六边：在铣床上加工，保证垂直度和平行度，留磨余量1.2mm 2）粗磨：大水磨加工，先磨大面，用批司夹紧磨小面，保证垂直度和平行度在0.05mm，留余量双边0.6-0.8mm 3）铣床加工：先将铣床机头校正，保证在0.02mm之内，校正压紧工件，先加工螺丝孔，顶针孔，穿丝孔，镶针沉头开粗，机咀或料咀孔，分流锥孔倒角再做运水孔，铣R角。 4）钳工加工：攻牙，打字码 5）CNC粗加工 6）发外热处理HRC48-52 7）精磨；大水磨加工至比模框负0.04mm，保证平行度和垂直度在0.02mm 之内 精加工CNC）8． 9）电火花加工 10）省模，保证光洁度，控制好型腔尺寸。 11）加工进浇口，排气，锌合金一般情况下浇口开0.3-0.5mm，排气开 0.06-0.1mm，铝合金浇口开0.5-1.2mm排气开0.1-0.2，塑胶排气开0.01-0.02，尽量宽一点，薄一点。 C：模具零件加工：1滑块加工，2压紧块加工，3分流锥浇口套加工，4镶件加工 铝合金压铸模具的制作注意事项 压铸件加工是一种利用高压强制将金属溶液压入形状复杂的金属模具内的一种
型材挤压机参数及模具设计纲要
铝型材 工业铝型材 铝型材，就是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝材料。铝型材的生产流程主要包括熔铸、挤压和上色三个过程。其中，上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等过程。 目录 一、按用途可以分为以下几类： 1. 门窗的建筑用门窗铝型材[1]（分为门窗和幕墙二种）. 2. CPU散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 4..工业铝型材：主要用于自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模，比如流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备等等，电子机械行业和无尘室用得居多! 二、按合金成分类： 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类： 1. 阳极氧化铝材 2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材
4. 木纹转印铝材 5. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵) 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。 3、上色 (此处先主要讲氧化的过程) 氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为： （1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。 （2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。 （3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
铝型材挤压模具设计
铝型材挤压模具设计 模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。 铝型材是采用铝及铝合金为主要原料加工制造而成的生活用品、工业用品的统称。而铝型材应用又比较广泛，旧有建筑改造需求较大，目前中国存量住房中约有40%建造于1990年代以前，随着国内经济的发展和人民生活水平的提高，对住房的改善性需求逐步增加，带动建筑更新、改造，从而促进对建筑铝型材的大量需求。欧洲、北美和日本的铝型材消费结构中，工业耗用比例分别为60%、55%和40%左右，高于我国目前32%左右的耗用比例，消费结构差异较大，预示着我国工业铝型材消费具有较大的增长空间。铝型材在工业领域主要应用于交通运输业（包括汽车制造业、轨道交通业）、装备和机械设备制造业、耐用消费品业等，目前分别在我国铝型材应用中占比约10%、10%和12%。2009年初国务院通过十大产业振兴计划，汽车业、轻工业、装备制造业等均纳入国家十大产业振兴规划之列；此外国家还陆续出台了“家电下乡”和“汽车下乡”政策，下游产业的振兴必将为铝型材带来新的发展机遇。 本课题只要涉及铝型材挤压模具的设计，所需成型的零件为某散热片（厚度为MM），材料为6063，主要内容为材料的分析，模具结构设计，模具影响因素及几种改良设计。此套模具在铝挤压模具中普遍应用，适用于产量高，精度要求不高的状况下。