近年來，國內鋁（詞條“鋁”由行業大百科提供）擠壓行業在高速發展的同時，市場競爭也日趨白熱化，由于受到國家對房地產行業的調控政策影響，普通的建筑型材市場增長幅度有限，而工業用鋁型材的市場份額卻在逐年增長，市場對大尺寸的復雜截面工業鋁型材的需求量正在快速上升，這類型材由于結構復雜，生產難度較大，對模具的要求較高，模具結構設計的合理性是生產過程中的最關鍵問題。

　　我們通過不斷更新模具設計理念，優化模具結構，使模具的擠壓性能顯著提高，在實際生產過程中取得了良好的效果，本文通過生產實踐過程中的幾個具體的模具設計實例，來簡單談談復雜擠壓模的結構設計。

　　設計實例一，工業用熱交換器(如圖1)

　　模具設計基本參數：擠壓機噸位2500T，擠壓筒直徑?236mm，棒徑228，擠壓系數15，模具直徑：￠460

　　難點分析：該型材幾何尺寸較大，型材外接圓超出了2500噸擠壓機模具進料孔極限，屬于典型的“小機出大料”情況。而且，該型材有九個空腔，形狀復雜，這類型材在生產過程中最大的難點是模具強度問題，由于九個小模芯的受力很難平衡，在受力不均的情況下，模芯容易發生嚴重偏壁，甚至斷裂，此外，由于型材中間的空腔較大，模具的擠壓死區面積過大，造成擠壓力（詞條“擠壓力”由行業大百科提供）升高，模具變形（詞條“變形”由行業大百科提供）較大，在生產過程中極易出現斜角，波浪等缺陷，甚至模具會發生裂橋報廢。為了有效避免上述問題的產生，必須要從改善模具的供料結構入手，使模具各部分的供料均勻，模芯受力平衡。因此，我們在設計模具時采取“前導孔”的模具結構，如圖2所示，上模剖視圖如圖3所示。

　　前導孔結構可以有效改善進料的均衡性，同時，可以大大降低擠壓力，提高模具的整體強度，模具中間各處模芯位置采用背孔沉橋的結構，使金屬分配更加合理，模芯的受力狀況得到有效平衡，模具的各處死區位置的供料情況得到明顯改善。通過生產實踐證明，該模具上機后出料平穩，料頭整齊，各處壁厚均勻，擠壓力較低，型材成型良好，僅兩側翅壁處出現開口，在經過修模調整后，生產出的型材各處尺寸完全滿足客戶使用要求，每套模具的使用壽命達到80噸以上。

　　設計實例二，工業型材大型結構立柱（詞條“立柱”由行業大百科提供）(如圖4)

　　基本參數：

　　擠壓機噸位5000T，擠壓筒直徑?364mm，棒徑355，擠壓系數25，模具直徑：615

　　難點分析：該型材幾何尺寸較大(如圖4)，客戶對圓弧部分精度要求較高。各個空腔以及螺絲孔均有嚴格裝配要求，同時，由于該型材包含10個小空腔，左右兩側最邊緣的空腔已經處于模具最大進料孔的邊緣，因此模芯的受力難以平衡，極易發生嚴重偏壁影響成型，甚至發生模芯斷裂。該型材如果在7000噸擠壓機(擠壓筒直徑400以上)上生產的話，難度不大，但是由于受到設備條件制約，5000噸擠壓機的擠壓筒偏小，生產難度較大。該型材兩邊遠離擠壓中心的位置供料較為困難，出料以后由于流速不均，容易造成圓弧部分變形，難以滿足客戶對圓弧曲線精度的要求。同時，由于模具橋位跨度大，使模具橋位的抗彎強度（詞條“抗彎強度”由行業大百科提供）大大下降，在生產過程中，當模具承受較大擠壓載荷時，橋位的變形撓度較大，在橋位水滴處形成拉應力，造成模芯變形，甚至裂橋報廢。

　　針對上述問題，我們通過采用“ 前導孔” 寬展結構，使型材邊緣部分的供料充足，我們通過調整進料孔面積使模芯的受力得到有效平衡，同時，通過改進橋墩的支撐結構來提高模具橋位的抗彎強度。

　　我們將分流孔設計成12孔結構，前導孔采用斜面向外過渡，減小分流孔邊緣部分的金屬流動阻力，增大邊緣的供料。(如圖5所示)。

　　當金屬通過前導孔進行了第一次預變形后，再通過分流孔進行第二次預變形，最后通過工作帶實現擠壓成型，在這個過程中，金屬的變形是漸進的，因此，變形抗力相對較小，模具各部分的流速更加均勻，型材成型度得到明顯改善。在實際生產過程中，該模具出料平穩，料頭整齊，型材各處壁厚均勻，各個圓弧位的尺寸精度較高，生產出的型材成型狀況非常理想，模具上機一次合格，大大縮短了交貨周期。

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