在充分考慮了影響鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)的各種因素之后，應(yīng)根據(jù)鋁型材的類型、工藝方法、設(shè)備與模具結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)模腔形狀和尺寸，但是，在任何情況下，模腔的設(shè)計(jì)均應(yīng)遵守如下的原則與步驟；

（1）確定鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)的基本參數(shù)

設(shè)計(jì)正確的擠壓鋁型材斷面圖，擬訂合理的擠壓工藝，選擇適當(dāng)?shù)臄D壓筒尺寸、擠壓比和擠壓力，決定模孔數(shù)；這一步是設(shè)計(jì)鋁型材擠壓模具的先決條件，需要擠壓工藝人員和模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備條件、工藝規(guī)程和基本大型工具的配備情況共同研究確定；

（2）?？自谀＞咂矫嫔系牟贾?

所謂?？撞贾镁褪菍蝹€或多個?？?，合理地分布在模具平面上，使之在保證模具強(qiáng)度的前提下獲得最佳金屬流動均勻性；對稱性良好的鋁型材模具，應(yīng)將?？椎睦碚撝匦闹糜谀Ｗ又行纳希桓鞑糠直诤裣嗖顟沂夂蛯ΨQ性很差的鋁型材產(chǎn)品，應(yīng)盡量保證模具平面x軸和y軸的上下左右的?？酌娣e大致相等，以獲得較為均勻的金屬流動，但也應(yīng)考慮金屬在擠壓筒中的流動特點(diǎn)，使薄壁部分或難成形處盡可能靠近模具中心；多孔模的布置主要應(yīng)考慮模孔數(shù)目、模具強(qiáng)度、鋁型材的表面質(zhì)量、金屬流動的均勻性等問題；一般來說，多孔模應(yīng)盡量布置在同心圓周上，盡量增大布置的對稱性（相對于擠壓筒的x軸和y軸），在保證模具強(qiáng)度的條件下，?？组g應(yīng)盡量緊湊和盡量靠近擠壓筒中心；

（3）?？壮叽绲挠?jì)算

計(jì)算?？壮叽鐣r，主要考慮被擠壓合金的化學(xué)成分，鋁型材的形狀、公稱尺寸及其允許公差，擠壓溫度及在此溫度下模具材料與被擠壓合金的熱膨脹系數(shù)，鋁型材斷面幾何形狀的特點(diǎn)及其在擠壓和拉伸矯直時可能產(chǎn)生的變化，擠壓力的大小及模具的彈塑性變形情況等因素；對于鋁型材來說，一般用下式計(jì)算?？壮叽?；

A=Ao+M+（Ky+Kp+Kt）Ao

式中Ao—鋁型材斷面的公稱尺寸；

M—鋁型材公稱尺寸的允許偏差（即公差）；

Ky—對于邊緣較長的丁字形、槽形等鋁型材來說，考慮由于拉力作用而使鋁型材部分尺寸減小的系數(shù)；

Kp—考慮到拉伸矯直時尺寸縮減的系數(shù)；

Kt—鋁型材的熱收縮量，Kt按下式確定；

Kt=Ta—T1a1

T、T1—坯料和模具的加熱溫度；

a、a1—擠壓溫度下被擠壓鋁型材和模具材料的線膨脹系數(shù)；

對于壁厚差很大的鋁型材，其難于成形的薄壁部分及邊緣的尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸；對于寬厚比大的扁寬薄壁鋁型材及壁板型材的模孔，桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計(jì)，而腹板的厚度尺寸，除考慮式中所列因素外，尚需考慮模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲、距離擠壓筒中心遠(yuǎn)近等因素；此外，擠壓速度、有無牽引裝置等對?？壮叽缫灿幸欢ǖ挠绊懀?

（4）金屬流動速度的調(diào)整

金屬流動速度調(diào)整的理想目標(biāo)，就是要保證鋁型材斷面上的每一個質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出?？?；合理調(diào)整金屬流速的方法主要有在模具平面上合理布置?？?，盡量采用多孔對稱排列，根據(jù)鋁型材的形狀、各部分壁厚的的差異、比周長的不同以及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，設(shè)計(jì)不等長的定徑帶等；一般來說，鋁型材某處的壁厚越薄，比周長越大，形狀越復(fù)雜，離擠壓筒中心越遠(yuǎn)，則此處的定徑帶應(yīng)越短；當(dāng)用不等長定徑帶方法仍難于控制金屬流速時，對于形狀特別復(fù)雜，壁厚很薄，離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或采用導(dǎo)料錐來加速金屬的流動；相反，對于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方就應(yīng)采用阻礙角進(jìn)行補(bǔ)充阻礙，以減緩此處的金屬流速；此外，還可以采用工藝平衡孔，工藝余量或者采用前室模、導(dǎo)流模，改變分流孔的數(shù)目、大小、形狀和位置來調(diào)節(jié)金屬的流速；

（5）保證足夠的模具強(qiáng)度

由于擠壓時模具的工作條件是十分惡劣的，所以模具強(qiáng)度是模具設(shè)計(jì)中的一個非常重要的問題；除了合理布置?？椎奈恢?，選擇合適的模具材料，設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，精確地計(jì)算擠壓力和校核各危險(xiǎn)斷面的許用強(qiáng)度也是十分重要的；目前計(jì)算及壓力的公式很多，經(jīng)驗(yàn)公式、初等解析公式雖然精度較低，但由于簡便，具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值；擠壓力的上限解法，由于可用于求解復(fù)雜斷面鋁型材的擠壓變形問題，也有較好的實(shí)用價(jià)值；對于某些特別重要的模具或受力十分復(fù)雜的模具可用有限元法求解；

模具強(qiáng)度的校核，應(yīng)根據(jù)鋁型材的類型、模具結(jié)構(gòu)等的不同進(jìn)行不同內(nèi)容的校核；一般平面模具只需要校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度；舌形模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和擠壓強(qiáng)度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強(qiáng)度等；強(qiáng)度校核時一根基本而又重要的問題是選擇合適的強(qiáng)度理論公式，并正確地確定模具材料在使用溫度下的許用應(yīng)力；

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