铝合金压铸模具的结构组成有哪些

铝型材挤压加工工艺模具的制造要求

1、由于铝合金挤压加工模具的工作条件十分恶劣，在挤压过程中需要经受高温、高压、高摩擦的作用，因此，要求使用高强耐热合金钢，而这些钢材的熔炼、铸造、锻造、热处理、电加工、机械加工和表面处理等工艺过程都非常复杂，这给模具加工带来了一系列的困难。

2、为了提高铝型材挤压加工模具的使用寿命和保证产品的表面品质，要求模腔工作带的粗糙度达到0.8-0.4μm，模子平面的粗糙度达到1.6μm以下，因此，在制模时需要采取特殊的抛光工艺和抛光设备。

3、由于挤压产品向高、精、尖方向发展，有的型材和管材的壁厚要求降到0.5mm左右，其挤压铝制品公差要求达到±0.05mm，为了挤压这种超高精度的产品，要求模具的制造精度达到0.01mm，采用传统的工艺是根本无法制造出来的，因此，要求更新工艺和采用新型专用设备。例如：数控车床，数控加工中心以及慢走丝加工等先进高精密度加工设备。

4、铝型材断面十分复杂，特别是超高精度的薄壁空心铝型材和多孔空心壁板铝型材，要求采用特殊的挤压模具结构，往往在一块模子上同时开设有多个异形孔腔，各截面的厚度变化急剧，相关尺寸复杂，圆弧拐角很多，这给模具的加工和热处理带来了很多麻烦。

5、铝型材挤压加工产品的品种繁多，批量小，换模次数频繁，要求模具的适应性强，因此，要求提高制模的生产效率，尽量缩短制模周期，能很快变更制模程序，能准确无误地按图纸加工出合格的模具，把修模的工作量减少到*低程度。

6、由于铝型材挤压加工产品应用范围日趋广泛，规格范围十分宽广，因此，有轻至数千克的、外形尺寸为100mm×25mm的小模子，也有重达2000kg以上的、外形尺寸为1800mm×450mm的大模子。有轻至几千克的、外形尺寸为65mmx800mm的小型挤压轴，也有重达100t以上、外形尺寸为2500mmx2600mm的大型挤压筒。模具的规格和品质上的巨大差异，要求采用完全不同的制造方法和程序，采用完全不同的加工设备。

7、挤压工模具的种类繁多，结构复杂，装配精度要求很高，除了要求采取特殊的加工方法和采用特殊的设备以外，尚需采用特殊的工装卡具和刀具以及特殊的热处理方法。

8、为了提高模具的品质和使用寿命，除了选择合理的材料和进行优化设计以外，尚需采用*佳的热处理工艺和表面强化处理工艺，以获得适中的模具硬度和高表面品质，这对于形状特别复杂的难挤压制品和特殊结构的模具来说显得特别重要。

一、铝型材的尺寸及偏差

铝型材的尺寸及偏差是由挤压模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。

二、选择正确的铝挤压机吨位

选择挤压机吨位主要是根据挤压比来确定。如果挤压比低于10，铝型材产品机械性能低如果挤压比过高，铝型材产品很容易出现表面粗糙以及角度偏差等缺陷。实心铝型材常推荐挤压比在30左右，空心铝型材则在45左右。

三、挤压模具外形确定

挤压模具的外形尺寸是指挤压模具的外圆直径和厚度。挤压模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和强度来确定。

四、挤压模具模孔尺寸的确定

对于壁厚差很大的铝型材，难成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸而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，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式所列的因素外，尚需考虑挤压模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲，距离挤压筒中心远近等因素。

此外，挤压速度、有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。

五、合理调整铝金属的流动速度

合理调整铝金属流动速度，就是要尽量保证铝型材断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。挤压模具设计时，尽量采用多孔对称排列，根据铝型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同，及距离挤压筒中心的远近，来设计不等长的定径带。

一般来说，铝型材某处的壁厚越薄，周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。如果当用定径带仍难于控制铝金属流速时，对于铝型材断面形状特别复杂、壁厚很薄、离中心很远的部分，可采用促流角或导料锥来加速铝金属流动。而对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的`流速。

此外，还可以采用工艺平衡孔，工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节铝金属的流速。

六、挤压模具强度校核

由于铝型材挤压时模具的工作条件很恶劣，所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的模具结构和外形之外，精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。

目前计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。

一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度。舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。

强度校核时的一个重要的基础问题是，选择合适的强度理论公式和比较精确的许用应力。近年来，对于特别复杂的模具，可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。

七、合理的工作带尺寸

确定分流组合模的工作带，要比确定半模工作带复杂得多，不仅要考虑到型材壁厚差，距中心的远近，面且必须考虑到模孔被分流桥遮蔽的情况。处于分流桥底下的模孔，由于金属流进困难，工作带必须考虑减薄些。

在确定工作带时，首先要找出在分流桥下型材壁厚最薄处即金属流动阻力最大的地方，此处的最小工作带定为壁厚的两倍壁厚较厚或金属容易达到的地方，工作带要适当考虑加厚，一般按一定的比例关系，再加上易流动的修正值。

八、模孔空刀结构及尺寸

模孔空刀，就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。当铝型材壁厚≥2mm时，可采用比较容易加工的直空刀结构当t<2mm时，可选择在有悬臂处加工斜空刀。

铝型材挤压机的工作原理是一种物理形变的原理。利用附属设备如电磁加热炉或者线圈感应加热炉将铝棒加热至450℃左右，然后通过挤压机进行挤压，挤压机原理为挤压筒内装置加热好的铝棒，一端是推进力输出的挤压杆。

另一端是相应的模具，挤压杆在液压系统的压力输出下，将铝棒向模具方向推进，铝棒经过高温物理变形从模具口出来后就变成相应的铝型材，之后冷却、锯切转制下一步工序。

扩展资料：

一、挤压机结构

挤压机主要由三大部分组成：机械部分、液压部分和电气部分。

机械部分由底座、预应力框架式张力柱、前横梁、活动横梁、X型导向的挤压筒座、挤压轴、供锭机构、残料分离剪、滑动模座等组成。

液压系统主要由主缸、侧缸、锁紧缸、穿孔缸、大容量轴向柱塞变量泵、电液比伺服阀（或电液比例调节阀）、位置传感器、油管、油箱及各种液压开关组成。

电气部分主要供电柜、操作台、PLC可编程序控制器、上位工业控制机和显示屏幕等组成。

二、机器特点

（1）整机结构采用四柱卧式、油箱上置。具有结构新型、排列整齐、维修方便等特点。

（2）活动横梁采用四点定位、中心可调、合理的工模具设计能大大的降低生产成本。

（3）可设定不同的挤压工艺，采用随动及固定针方式挤制不同孔径的管材。

（4）液压件采用大流量插装阀系统，密封性能好、温升低。

（5）电气件采用PLC产品，可靠灵敏。

参考资料来源：百度百科－挤压机

参考资料来源：百度百科－铝型材