隨著社會工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，鋁型材產(chǎn)品的應(yīng)用日益廣泛，擠壓模具的類型也是多種多樣，在設(shè)計(jì)模具產(chǎn)品時要從諸多方面來考慮，如擠壓模具的材料、擠壓機(jī)的噸位大小、型材尺寸、擠壓方式與擠壓速度等等，從多個角度來綜合設(shè)計(jì)，可保證鋁型材產(chǎn)品的質(zhì)量與擠壓機(jī)的使用壽命。

一、材料的選擇

鋁型材擠壓模具通常采用熱作模具鋼，以美國產(chǎn)的H13合金模具鋼為主要代表鋼型，在模具生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，它的淬火硬度達(dá)到55HRC，淬透性和抗熱裂能力很強(qiáng)，韌性也高，綜合力學(xué)能力超強(qiáng)，各元素的含量應(yīng)按照GB/T1299-2000的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，最能體現(xiàn)其硬度的是碳的含量，碳含量不能一味地增高，要通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕诖慊鸷筮€要經(jīng)過多次回火，在提高硬度的同時使模具的韌性保持在最佳范圍之內(nèi)。

除了一般采用H13模具鋼材料，也有些采用的是鎢鋼材料，鎢鋼的硬度可達(dá)89-95HRC，耐磨性與韌性都很好，特別是耐高溫性能，它的切削速度甚至是碳素鋼的數(shù)百倍，不過脆性較高。

二、模具的結(jié)構(gòu)尺寸

鋁型材擠壓模具由工作帶、空刀、模芯、焊合室等部分組成，模具的結(jié)構(gòu)尺寸主要指工作帶尺寸、空刀的尺寸和?？壮叽纭?

①工作帶尺寸：工作帶又稱為定徑帶，它是與型材垂直的工作端面，用來穩(wěn)定型材的形狀尺寸的區(qū)段，工作帶的長度是模具?？自O(shè)計(jì)中最重要的參數(shù)，它的長短尺寸直接影響鋁型材的精度與質(zhì)量，太長或太短都不可取，工作帶的尺寸設(shè)計(jì)可參照以下公式：

L=t·K?·K?

其中，L表示工作帶長度（mm）；

t表示型材壁厚名義尺寸（mm）；

K?表示模子材質(zhì)強(qiáng)度系數(shù)（≈1.5-2.0）

K?表示?？孜恢昧魉俨钪?/span>

②空刀尺寸：工作帶的出口端由模孔空刀來支撐，空刀的尺寸也會影響模具的結(jié)構(gòu)尺寸，在鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)時，可參照以下標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)鋁型材壁厚超過2mm時，可采用直空刀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的空刀比較便于加工；當(dāng)鋁型材壁厚低于2mm時，可采用斜空刀，這種空刀可在懸臂支撐處加工。

③?？壮叽纾耗？资?strong>鋁型材成型的主要通道，鋁合金經(jīng)過?？?，形成各種形狀與尺寸的型材，模孔尺寸會直接影響鋁型材的形狀尺寸與外觀質(zhì)量。對于斷面形狀比較復(fù)雜的型材，其壁厚差相差較大，對壁薄的型材在邊緣或凹角部分的?？滓哟笤O(shè)計(jì)尺寸，對于寬厚比較大的寬扁型薄壁型材，可按一般尺寸設(shè)計(jì)，還要考慮擠壓速度與彈性變形等方面的因素對?？壮叽绲挠绊憽?

三、擠壓機(jī)噸位大小

選擇合適的擠壓機(jī)的噸位大小，要根據(jù)擠壓系數(shù)來決定，擠壓系數(shù)是指鐓粗后金屬的截面積與產(chǎn)生塑性變形后型材的總截面之比，它是衡量鋁合金變形量大小的參數(shù)，也稱擠壓比，其數(shù)學(xué)表達(dá)方式為：

λ =Fm/Fk

其中，λ表示擠壓系數(shù)；

Fm表示金屬變形前的橫截面積；

Fk表示型材的總面積。

需要注意的是，對于多孔模的總面積，要用?？讛?shù)乘以單件型材的截面積。擠壓比不可過高或過低，過高會使鋁型材出現(xiàn)表面粗糙，過低會降低鋁型材的機(jī)械性能，空心鋁型材與空心鋁型材的擠壓比是有區(qū)別的， 實(shí)心鋁型材為30，空心鋁型材為45。

四、擠壓工藝

在鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)時，擠壓工藝是必須要考慮的因素，擠壓工藝包括擠壓速度、擠壓強(qiáng)度等工藝。

①擠壓速度是指擠壓軸在擠壓過程中的前進(jìn)速度，它也表示鋁型材的流出速度，擠壓速度等于型材的流出速度除以擠壓系數(shù)。由于鋁錠的合金成分與加熱溫度不均勻，導(dǎo)致型材的流出速度不一致，所以擠壓速度只能取平均值。

②擠壓強(qiáng)度

五、擠壓方式 正向擠壓向向擠壓熱擠壓冷擠壓