薄壁铝型材挤压模具设计和维护

孟德超

摘 要：作为铝型材料挤压生产线中最主要的生产设备之一，牵引机发挥了巨大作用。为了保证铝制品在挤压过程中不会受到其他不良因素的影响，保证铝制品的性能和质量，必须要对挤压模具进行维护和设计。基于此，本文通过对铝型材挤压模具的概念入手，提出了薄壁铝型材挤压模具设计，最后提出了相应的维护措施，由此希望可以切实的提升铝型材制品的质量和效率。

关键词：薄壁;鋁型材;挤压模具;设计;维护措施

引言

随着社会的发展以及科技的进步，铝型材被广泛的应用在各行各业，为此，加强对铝型材挤压模具的设计以及维护显得尤为重要。在整个铝型材加工过程中，薄壁铝型材挤压模具的设计对于整个铝制品的质量具有重要影响，为此，在实际生产过程中必须要重视挤压模具的设计和维护，并不断对其进行优化升级，继而促进我国经济水平的发展。

1 挤压模具概述

对于整个铝型材的制造而言，不仅挤压模具的设计较为复杂，而且由于生产流程较为复杂，所以在挤压模具的设计中要加强对模具设计、原材料的选择以及模具的生产等各个环节的重视。对于铝型材进行加工加工过程中常常使用的挤压模具主要为穿孔针挤压以及分流组合模具挤压法。其中后者的挤压法成本较低，且应用范围较为广泛，所以在铝型材的加工过程中经常采用的是分流组合模挤压法。

1.1挤压模具生产条件分析

对于大截面且复杂型材的挤压成型而言，不仅挤压难度较大，而且对于挤压模具的结构以及形成要求较高，尤其是对于断面形状的型材，不仅具有差异较大的壁厚，而且断面面积以及外接圆较大等，所以其挤压条件较为苛刻。为此，为了更好地满足型材的挤压要求必须要在一些特殊环境下进行挤压，譬如，在高温条件下可以有效地提升其抗磨损能力，且强度和韧性可以得到稳步提升。

1.2分类挤压模具

一般情况下，挤压模具的种类较为多样化，为了使用方便主要是按照其结构不同来进行分类，其主要可以分为模具结构以及模孔断面压缩外形两种。但对于铝型材的挤压模式而言其最为常用的挤压模具结构为平面分流组合模具以及分流组合模具结构两种。其中，前者主要是通过一定的压力作用进行挤压，然后在对其进行分流后形成模孔以及模锌，最后按照层层工序的加工形成所需的产品。

1.3模具设计步骤分析

在实际的加工生产过程中，施工技术、产品类型、设备结构以及模具结构等均会影响到挤压模具设计质量，为此，在实际模具设计过程中必须要注意以下几点：首先，确定模腔参数以及模孔的布置。对于模腔参数的确定而言其主要依据挤压设备、挤压工艺以及后部设备等分析而进行确定，模孔布置由于将会直接影响到模具的强度以及金属的均匀流动性，所以，在具体的挤压模具设计过程中必须要保证模孔的对称性，以及尽可能的让其靠近中心位置，一般情况下，模孔往往会设置在同心圆上。其次，模孔尺寸的设计。模孔尺寸的设计过程中必须要综合考虑多种因素，就目前而言其主要按照以下公式进行模孔尺寸的计算：A=A0+M+（KY+KP+KT）A0。其中A0代表型材的工程尺寸，M表示型材所允许的偏差，KY则表示拉力作用，KP则代表导致型材出现部分尺寸降低的系数，KT则表示拉伸矫直尺寸缩减的系数和管材的热收缩量。但需注意的时，此公式计算结果仅代表一个参考还需要结合实际情况来对模具的变形以及弯曲变形等参数进行考虑。最后，对金属流动的速度进行合理的调整。所以金属材料的流动速度指的主要是在同一个截面上材料质点所流出模孔的速度。为了有效地对其速度进行调整就必须要适当的增加分流孔的数量，并保证其对称排列等，当进行工作长度的确定时则要充分考虑挤压筒中心的距离以及壁厚间的差异等。

2薄壁铝型材挤压模具的设计分析

对于薄壁铝型材挤压模具而言其主要采用的是分流组合模具，即其包含了上模和下模。其中，上模主要是由分流孔、模芯以及分流桥组成，而下模则主要是由型孔以及焊合室等组成。在实际设计过程中要在型孔以及模芯方面进行工作带的设置，然后对分流组合模板，而且制品的焊缝数量以及金属流股数要基本保持一致。

2.1分流比K的选择

分流比指的就是分流孔面积以及制品面积间的比值，以字母K来进行表示。对于铝型材挤压而言，K的数值越大其就更便于金属流动以及焊合，为此，在模具强度所允许的范围内要尽可能的采取较大的K值，而对于空心型材而言，一般取K值为10-30，而钢材则是取值在5-15内。

2.2确定出分流孔

对于分流孔数值的确定主要是包括对分流孔的截面吃醋、数目、形状、分布等的确定，其中形状主要是圆形、异形以及腰子形。而对于钢材而言主要以圆形为主，复杂的型材则以异性为主，从而可以有效地降低分流孔的数目，降低焊合缝的数量，进而降低挤压力。分流孔的数目主要包含二孔、四孔等偶数模孔，形状主要设计为斜孔，即入口小而出口大，从而利于金属焊合。

2.3焊合室

有效地增加焊合室的高度可以有效地提升焊合效果，但是与此同时也会影响模芯的稳定性以及制品壁厚的不均匀性。但是如果焊合室的高度较小，则会导致其压力的增大进而影响焊接质量，为此在进行焊合室高度的选择过程中主要是以挤压筒的直径进行科学的确定。

2.4分流桥的确定

按照其结构不同可以将分流桥分为固定式、可拆卸式分流桥，并且分流桥的宽度要尽可能的小，进而起到增大分流壁，降低挤压力的作用。另外，由于分流桥的高度设置直接会影响到模具的强度以及挤压力，所以为了保证模具的强度要尽可能的降低其高度，从而有效地保证焊接效果。

3 薄壁铝型材挤压模具维护的方法

为了更好地提升薄壁铝型材挤压模具的应用效果必须要对模具进行科学的维护和管理，为此，相应的模具厂商必须要建立专门的模具档案，并且要详细的记录模具的相关使用情况，譬如，订购验收情况、使用注意事项、工艺参数以及磨损维修等情况。其次，在正常使用过程中必须要按照模具的强度进行使用，及时的清理真空以及冷却系统。另外，在使用过程中如果发现模具出现轻微擦伤或则腐蚀的情况，则需要使用一千目以上的细砂纸对其进行打磨抛光，确保将其损伤进行修复完整。最后，当模具使用完毕之后，要加强进行清洁并放在干燥通风的环境下进行保存，防止其出现腐蚀的情况。并且要定期由专业人士对模具进行维护和保养等。

综上所述，薄壁铝型材以其自身的优势逐渐被广泛的应用在医学、建筑以及工艺等各个领域之中，但是由于各方面因素的影响，导致薄壁铝型材在挤压过程中仍存一定问题，譬如，挤压模具设计不合理、不达标等问题，进而严重制约了铝合金的质量以及性能的发挥，为此，必须要加强对模具设计的优化升级，不断提升其挤压模具设计质量和效率。

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