曹形 屋面板安装施工方案

铝合金支座压铸模具设计

摘要：铝合金支座压铸生产中存在工艺性能差、模具寿命低、成品率和生产效率低等问题。基于实际生产中存在的问

题，本设计在对该产品压铸工艺分析的基础上，对压铸模具进行了设计。采用液压抽芯机构来完成四个方向的抽芯动

作，并在其中一个大型芯上开设了溢流槽和冷却水道；深孔型芯部位采用螺旋式不拆模更换型芯的结构。改进设计的

模具在实际生产中，克服了冷隔缺陷，提高了生产效率。

关键词：压铸工艺；铝合金；模具设计；液压抽芯

近年来，铝合金压铸产品以其低密度、高强度等

优点在汽车、电器、通讯等领域得到广泛应用。随着

技术难题的不断解决，新设备的不断出现，压铸成型

将以独特的优点在制造业中得到高速发展。

本设计以铝合金支座为设计对象，针对该产品在

生产中出现的问题，根据铝合金压铸成型的特点，在

分析其结构的基础上，提出该产品压铸模具的设计方

案，并进行模具设计。

1支座压铸件的结构分析

图1给出了铝合金支座的3D产品图。从其结构

分析可知，该压铸件主要特征如下：形状复杂，壁厚

不均匀，最大壁厚6.8

mm，最小壁厚0.75

mm；四个

方向都需要抽芯机构；两侧对称分布一深孔（盲孔），

孔径约4.2

mm，深度约30

mm，拔模斜度为1°。生产

中存在两侧深孔小型芯易断芯、充型不完全等问题。

2压铸工艺参数的确定

确定压铸工艺参数如下：

（1）材料根据客户要求，选择A413铝合金；

（2）压射比压由于产品密封性高，结构复杂且

壁厚不均，选较高的压力为100

MPa；

（3）内浇口速度根据铝合金压铸件性能指标，

取内浇口速度为55

m/s；

（4）填充时间根据平均壁厚，取0.1

s。

目前常用的雨篷材料防风性能都不太理想，遇到大风天气比较危险。布面雨篷最不能抵抗大风，而有机玻璃为脆性材质，容易碎裂，最常见的不锈钢雨篷存在下雨时噪声较大的问题。该雨篷可以较好解决抗风和噪声的问题。

PC板雨棚主要由特殊工程塑胶支架和PC板材组装而成，有较强的连续组合性。完全改变了雨篷非标定做，金属焊接的传统做法。概念新颖，结构简单。组装件全部为机器批量生产，品质及工程质量得到保障。

航空旅行材与普通铝型材最大的区别就是力学性能。7系铝合金是所有铝合金中硬度值最高的，所以适用于航空航天领域。而6系铝合金硬度中等，基本能满足生产生活需要。

第二点区别就是造价不同。铝型材的硬度越高成型越难，所以航空铝型材造价非常高。而我们普通的6系铝合金（最常用的6063,6061等）硬度中等，挤压易成型，生产成本低。

第三点区别就是航空铝型材不可以进行焊接，只能采取其他方法连接。而普通的建筑，工业铝型材可焊接，所以应用领域更广。

第四点区别也非常大，就是耐腐蚀性，7系铝合金耐腐蚀性能非常差，所以表面必须要经过特种工艺处理，又增加了成本。6系铝合金本身就有一定的抗腐蚀性能，表面如果进行阳极氧化，更能大大提高耐腐蚀性能。

综上所述，航空铝合金只是在硬度上比较有优势，其他方面都不如6系铝合金，所以一般只用作航空领域。而6系铝合金拥有很多良好的性能，应用领域非常广泛。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。高强度铝合金是什么？高强度铝合金一般是指以铝锌镁铜铝合金为系列的超硬高强铝合金。高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。下面我们就看看铝合金主要有哪些分类吧。高强度铝合金高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。铝合金应用领域各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5的爱扶-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“吐星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。铝合金主要产品分类1.铝合金型材通过挤压加工获得的铝及铝合金材料，所得产品可以为板、棒及各种异形型材，可以广泛应用于建筑、交通、运输、航空航天等领域的新型材料。2.铝塑板铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的三零零三铝锰合金、五零零五铝镁合金板材作为表面，PE塑料作为芯层，高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料。它既保留了原组成材料（铝合金板、非金属聚乙烯塑料）的主要特性，又克服了原组成材料的不足，进而获得了众多优异的材料性质。产品特性：艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。3.铝单板铝单板均与采用世界知名大的优质铝合金加工而成，再经表面喷涂PPG、或PVDF氟碳烤漆精制而成，铝单板主要由面板、加强筋骨，挂耳等组成。4.铝蜂窝板铝蜂窝板采用复合蜂窝结构，选用优质的三零零三H24合金铝板或五零五二AH14高锰合金铝板为基材，与铝合金蜂窝芯材热压复合成型。铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、表面处理为建筑师提供丰富的选择，能够展示丰富的屋面表现效果，具有卓越的设计自由度。它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料，它的卓越性能吸引了人们的眼球。

LC。变形铝合金的一类，主要是铝锌镁铜系合金，代号LC。强度极限可达500～700MPa，是目前室温强度最高的一类铝合金。

超硬铝合金指的是具有超高强度的铝－锌－镁－铜系合金，是现有铝合金中强度最高的，故又有超高强铝合金之称。这类合金的特点是固溶强化温度范围比较宽（460～475℃），热处理强化效果明显，强度很高（达600MPa）。合金在热状态和退火状态下，塑性加工性能良好。

主要特征及应用范围：

强度高，热处理强化效果好，退火和新淬火状态下塑性中等；与硬铝不同，人工时效状态下的耐蚀性比自然时效状态的耐蚀性好，且自然时效进程慢，需经过3个月后才能达到时效硬化峰值，故7A04在淬火人工时效状态下使用。

其缺点是组织稳定性不高，低频疲劳强度低，有应力腐蚀破裂倾向。合金点焊焊接性良好，气焊不良，热处理后可切削性良好，但退火后的可切削性不佳。

以上内容参考：百度百科-超硬铝合金

超硬铝合金的代号是LC。

超硬铝合金变形铝合金的一类，主要是铝锌镁铜系合金，代号LC。 强度极限可达500～700MPa，是目前室温强度最高的一类铝合金。 超硬铝合金指的是具有超高强度的铝－锌－镁－铜系合金，是现有铝合金中强度最高的，故又有超高强铝合金之称。

超硬铝合金的缺点

这类合金的缺点是抗应力腐蚀性能和断裂韧性较低，耐热性不好，通常工作在120℃以下。为了改善耐蚀性，可对板材制品包覆LB1合金，不包铝的型材和锻件可进行阳极氧化处理。为了提高抗应力腐蚀和断裂韧性，可以进行分级时效处理，但要损失部分强度。

以上内容参考百度百科-超硬铝合金

这个问题象现在城市里住一晚是多少钱一样难以回答。

需要以下东西确定才可以回答：

1、表面是什么处理？PVDF还是氧化处理？

2、3004系列主要用于屋面板，那是多厚呢？

3、你需要的是什么板型呢？

4、您需要的是国产的还是进口的呢？

5、您的板长是多长呢？是否需要机器到现场呢？

6、您的面积是多大呢？只买一平米可能1000元卖给您，买20000平则可能200元卖给您也不定。

要想了解更多其它，请看一下以下内容。

一、双立边咬合面支撑屋面系统

1． “Standing Seam Roofing System双立边咬合接缝面支撑屋面系统”，使用专门的立边和自动咬合设备，将两块沿板条长度方向整体向上立边的预制型板块，通过双重折边锁定而使屋面连接成为一个整体。这种源于锌和铜板传统技术的接口方式，具有以下特点：

a典雅美观，屋面线条纤细并且不影响屋面设计效果；

b.整体结构性防水、排水功能；

c.结构简洁、轻巧、安全，在台风、暴雨地区尤其适用；

d.采用自动控制机械施工，安装灵活、快速、精确、经济。

此系统在欧美已经非常成熟，其技术与材料在建筑领域已超过200年的历史，其建筑金属屋面，作为欧洲传统与潮流完美相融的建筑标准，已成为众多欧洲城市的象征符号之一。

2．水密性强

金属屋面板块的咬合方式为立边单向双重折边并依靠机械力量自动咬合，板块吻合紧密，水密性强，能有效防止毛细雨入侵。无须化学嵌缝胶密封防水，免除胶体老化带来的污染和漏水问题。

3．有效地解决金属膨胀问题

金属屋面板块与支承层连接采用隐藏式不锈钢扣件，立边咬合后的金属屋面表面无任何影响屋面板防水性能的穿孔和螺钉外露。不锈钢扣件包括固定扣件和滑动扣件，固定扣件固定板块，滑动扣件与纵向钛锌金属屋面板块同步位移，这样一来形成的连接方式可解决因热胀冷缩所产生的板块应力，制作纵向超长尺寸屋面时，板块再采用台阶式构造分段搭接，从而彻底改变大面积金属屋面都会存在的温差变化带来的金属屋面膨胀，不会因板块应力影响造成屋面的涨裂、变形和磨板。同时，本系统完整齐全的附件供应可满足各种建筑形式的要求。

4．安全可靠的构造体系

本屋面系统支承层通过檩条、檩托与屋架上眩焊接连接；支承层采用压型钢板，压型波高至少35 mm, 檩条间距选择1200-1500 mm之间（根据边缘、转角、挑檐、普通面等不同位置、不同正负风荷载相应设置），同时，在压型板上表面，采用铆接方式连接，在上铺设找平镀锌钢板，这样就形成了一个固定扣件任意布置，转角和边缘地区适当加密，支撑形式为面层支撑的屋面结构。

压型钢板的抗拉和抗压区不仅仅是靠自身的截面，由于找平板的约束加强作用，正向荷载作用时，屋面支承体系整体发生形变，找平板成为受压区，压型钢板成为受拉区；负风压荷载作用时，找平板成为受拉区，压型板成为受拉区，同时受到强有力的约束支持。这种立体构造的应用使在中国传统意义上的单层压型金属板的应用和受力跃升到一新的层面。

5．屋面整体效果优越。面支撑屋面系统有很好的收边收口处理，流线型的收边收口，增添了建筑的外观美感，使本来巨型的屋面进一步突出轻盈飘逸的效果。

特有的系统构造设计一贯保持仿生态设计的原则，通过屋面体系的通风层体设计和台阶式构造以及檐口设计，保持建筑物有机地呼吸循环，使整体结构长期自然干燥，从而提高建筑物整体结构体系的使用寿命和价值。

专门的屋面板块加工设备，可制作光滑的直板、内外弯弧板、梯形板、梯形弯弧板等， 可以满足异型屋面安装要求。

面支撑屋面系统，揉合了钢板的强度，金属屋面板的耐腐蚀性和装饰性，经济、实惠。

面支撑屋面系统，能充分保证施工荷载和检修荷载。

适合的屋面板材料：钛锌板、铜板、铝合金板；

适用板材厚度：0.6mm-0.8mm，一般为0.7mm；

立边高度：25mm-35mm；

屋面立边距：标准板430mm、530mm，异型板100mm-600mm。

二、直立锁边咬合点支承铝合金金属屋面

1. 直立锁边咬合屋面系统。直立锁边咬合式(Standing Seam System)点支撑金属屋面系统的核心构成，是基于直立锁边咬合设计的特殊板形的金属板块，这种设计主要针对大跨度自支承式密合安装体系。在屋面上看不见任何穿孔，因为支承的方式是隐藏在面板之下的。

屋面板块的连接方式是采用其特有的铝合金固定支座，板块与板块的直立锁边咬合形成密合的连接，这种板块的咬合过程无须人力，完全由机械自动完成，而咬合边与支座形成的连接方式可解决因热胀冷缩所产生的板块应力，该优势反映在可制作纵向超长尺寸的板块而不因应力影响变形。同时本屋面系统完整齐全的附件供应可满足各种建筑形式的要求。

2. 安全的系统结构。本屋面系统用金属板块制成的屋面已通过其自身多年使用充分证明，是各种住宅、商用建筑及公用建筑理想的选择。所有屋面优先考虑的是防风雨功能，本屋面系统毫无例外的完全解决了这个问题。

正负风压取值。参考我国建筑规范的建筑荷载取值，考虑建筑屋高度、体型、位置等因素，并考虑综合风压系数和荷载概率，同时参考德国建筑标准中对建筑屋面工程的取值；主要考虑最大不利荷载为建筑物转角和边缘部位的负风压。

3. 屋盖变形。金属建材在大温差情况下的热胀冷缩是不可避免的客观规律，本屋面系统总结多年来的使用经验，通过滑动式的T码支座，将铝板的热胀冷缩平均分配同步涨缩，使巨大的温度应力通过适当的涨缩得以舒缓，而不会将板块挤压变形或拉裂；保证整体系统在长达50年的使用过程中安全地工作。

本屋面系统单块板块的长度可达120M，板块与板块之间无任何潜在漏水的搭接缝，充分保证完全的防水。排烟口、天窗、管线的出口可直接穿出，附件均可使用特殊工艺保证水密性。

隐藏的本屋面系统支座，稳固的支承板块结构，无须穿出屋面表层，风、霜、雨、雪、负风压的荷载都被安全的吸收。

本屋面系统有效的分解大温差在屋面形成的应力，即使超长板块也有足够的胀缩空间，而不会将结构挤压或张拉变形。

4. 防火性能。本屋面系统板块可抵抗火花及火焰，金属屋面板块达到A1级防火标准）

5. 特殊结构。过道、摄影台、太阳能收集系统、挡雪杆等都可安装在本屋面系统板块立边上，无须铆接，屋面表面不受破坏仍保持完整以保证永久性密封。重要的穿出物如烟囱、天窗等可在连接部位焊接，充分保证连接点密封和稳固。

翻新项目同样足以信赖。本屋面系统板块具有高稳定性和低重量的特点，这使得其在翻新项目中机具优势，旧建筑的荷载不会增加太多，而可以自由的设计运用。

6. 本屋面系统安全的投资。本屋面系统数多年来大量的工程案例说明，抗腐蚀的烤漆金属材料赋予建筑超卓的稳定性和免维护的优点。难以计数的本屋面系统产品不断证明本屋面系统都在不断增加建筑物的价值。

7. 完整的系统。一个用于屋面与幕墙的良好系统，应该提供经济性良好的设计与应用。本屋面系统提供完整的附件支座、檐口收口板、U型槽、各种收口板、管件夹口等，各种附件都可采用与板块相同材质、颜色的材料。

8. 防噪音。本屋面系统已大量使用于众多建筑，事实上即使在暴风雨时，都很难听到噪音。

测试表明，瓦屋面与本屋面系统金属屋面在同等条件下，内部噪音只相差2-3分贝，与实际的听觉效果比较，3分贝是人耳分别不出的差异。

9. 防雷特性。屋面体系与结构整体防雷体系紧密连接，充分解除雷电破坏、静电积留的问题。本系统屋面的金属板块均为良好的建筑外维护系统材料，铝镁锰合金都是良好的导体。

单一的整块板块不仅仅提供水密性，而且是良好的导体，即便在有搭接的部位仍不影响其雷电保护性能。

实际施工方法是：在金属屋面纵向、横向每隔6米的屋面板下隐藏做一个接地，在接地点安装角码，一头固定在檩条上，另一头固定在T型码支座上。固定在檩条上的接地可以连接其他单位施工的防雷系统。

适合的屋面板材料： 钛锌板、氟碳涂层铝镁锰合金板、本色锤纹铝镁锰合金板、镀铝锌钢板；

适合的屋面板材料厚度：0.9mm-1.0mm

屋面立边高度：65mm

屋面立边距：标准板400mm，异型板100mm-400mm

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7075铝合金

化学成份：

硅Si：0.40

铜Cu：1.2～2.0

镁Mg：2.1～2.9

锌Zn：5.1～6.1

锰Mn：≤0.30

钛Ti：≤0.20

铬Cr：0.18～0.28

铁Fe：0.50

注：单个:≤0.05合计:≤0.15

铝Al：余量

7075铝合金棒的加工特性

7075铝被称为超高强铝合金，合金的屈服强度接近与抗拉强度，屈服比高，比强度也很高，但塑性和高温强度较底，宜做常温、120℃以下使用的承力结构件，合金易于加工，有姣好的耐腐蚀性能和较高的韧性。该合金广泛用于航空和航天领域，并成为这个领域中最重要的结构材料之一。

物理特性及机械性能:

抗拉强度:524Mpa

0.2%屈服强度455Mpa

伸长率:11%

弹性模量:E/Gpa:71.

7075铝板产品特点：

1.高强度可热处理合金。

2.良好机械性能。

3.可使用性好。

4.易于加工，耐磨性好。

5.抗腐蚀性能、抗氧化性好

7075简介：

7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与重不同。

铝7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075铝合金是商用最强力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好，工具耐磨性增强，螺纹滚制更与重不同。