摘 要： 笔者结合 多年铝型材挤压模 具设计 的经验 ， 从铝型材挤压模具 出现的挤压缺陷入 手， 介绍 了一种预 变形设计方法。通过 论述几种典型型材的模 具设计 实例 ， 表 明 了该设计 方法的可行性 ， 取得 了较好的效果 ， 克服 了挤 压缺 陷的产生。 关 键词 ： 铝 型材 ； 挤压模具 ； 预 变形 设 计 ； 试模 ； 开 口扩 张
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图 ５模孔 ” 并口” 设 计方 案 （ 两个 支 角朝 Ｙ 轴移 一定 距 离 ）
图 ６修 改后 的 工作 带
该 型材是 铝 型材 的另一 个典 型 。型材 断面 图如 图 ８ 所示 。 该 型材 为 ２ Ａ１ ２合金 ，采 用 的 是在 西 南铝 ２ ５ ０ ０ ｔ 油 压 机 ￣２ ６ ０ ｍ ｍ 筒 生 产 的 挤
设 计方 法 。
图１ 铝 型材 支脚 翘 曲
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加快 金属 流 速 、 靠 近 两个 支 脚 的侧 翼 部分 锉 阻碍 角减 缓流 速 等措 施后 ， 成 型均 不太 理想 ； 导 致 模 具 上 机 挤压 后 ， 头尾端开 口 尺 寸 比名义 尺寸 大 ４ ｍ ｍ ～ ８ ａ ｒ ｍ。 总结 前 两次 试 模经 验 分 析 ， 如果 只采 取 增 大 两个 支脚 及 侧 翼 靠 近 支 脚 部 分 的 工作带厚度 ， 将 增 大 挤 压 阻力 ， 对 制 品 表 面和模 具 寿命 均带 来 不 利影 响 ， 且 型材 的 扩 口现 象未 必能得 到 进一 步遏 制 。 综上 ， 在研究并判断首次试模的料头 形状后 ， 采取了从模孔上进行预变形设计 的方 案 ， 即” 并 口” 设计 方案 如 图 ５ 示。 从 源 头抑 制 制 品变 形 ， 并对 两 个支 脚 及 侧 翼靠 近 支脚 的部 分 加厚 了工作 带 （ 挤 压该类小壁厚 ｌ ｍ ｍ ￣ ３ ｍ ｍ 的 硬 合 金 型材 不宜采用较厚工作带 ， 工作带视具体实际 通 常采用 ２ ． ５ ｍ ｍ 一 ８ ｍ ｍ即 可 ） ， 如图 ６ 。 并在 模 具背后 配置 了 专用 挤压 垫 环 （ 图７ ） ， 以 减 少模 具 的弹性 变形 。 金 属被 挤 出相 对 于 常 规设 计 ”并 口” 的模具 模 孔 后产 生一 定 ” 扩 口” 变形 ， 此 消 彼 长正 好满 足 图纸要 求 ， 试 模取 得成 功 。
状逐 渐趋 于稳 定 。因此 ， 采 用 常规 设计 和 预变 形设 计相 结合 的方 法不 可或 缺 。 首先 ， 采 用 常规 设 计方 法设 计 出模孔 尺寸 如 图 ９ 示。 其次， 对模孑 Ｌ 进 行 变 形 。 以图示 虚 拟 交点为旋转 中心， 使右侧侧翼及支脚整体 顺 时 针旋 转 ４ ． ５ 。 ， 左侧 侧 翼 及 支脚 整 体 参 照此方法旋转 ， 缩小常规设计 出的开口尺 寸， 达到 变形 目的 ， 如图 １ ０ 所示。 最后调整好模孔各部分 的工作带， 对工作带尺寸设置 的出发点 ， 仍是加快” 帽子” 顶 端的金属流速 ， 减缓支脚及靠
铝 型材 断面 图如 图 ２ 所示。
铝 合 金型 材挤 压 生 产 中 ， 模 具 是决 定 产 品 质量 及生 产效 率 的重 要 因素 之一 。 该 型材 选 用 Ｌ Ｙ１ ２合金 ，根 据 １ ２ ５ ０ ｔ 油 压机 ｑ ｂ ｌ ３ ０ ｍ ｍ筒 上生 产 的 制造 工 艺 ， 模 具 外形 为 西１ ５ ０ ｍ ｍ ｘ ５ Ｏ ｍ ｍ。 原设 计方 案如 图 ３ 、 图 ４ 所示 。 由于硬铝合金对工作带宽度不太 敏 感， 修模时 ， 在综合采用减薄顶部工作带
中图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ３ ７ 文献 标识 码 ： Ａ
目前 ， 铝 型材 挤 压模 具设 计 基 本上 还 停 留在 依 靠 传 统 的 工程 类 比 和设 计 经 验 的积 累上 ， 所 设计 制 作 的模 具 需经 反 复试 模和 调整 才 能保 证其 成 功 地投 入 使用 ， 从 而 造 成企 业 不 时 停 工 待 模 ，影 响 正常 生 产 。 同时也 导致 挤 压产 品质量 不 高 ， 挤 压 出的型材 ， 容 易 出现缺 陷 ， 如图 １ 示。 随 着 铝 型 材 产 品不 断 向大 型 化 、 扁宽化 、 薄 壁 化、 高精化 、 复 杂化 和多 用 途 、 多功 能 、 多 品种 、 长寿命方 向发展 ， 改进传统的模 具 设 计 方 法 已成 为 当前 铝 型 材 工 业 发 展 的 迫 切需 求 。 笔 者根 据几 年来 的工作 实践 经 验， 简要 介 绍一 种 铝型 材 挤压 模 具 预变 形
Ｑ １ ３ Ｑ ： Ｑ （ ）
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｅ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
工 业 技 术
铝型材挤压模具的预变形设计
姚 道 生
（ 广东东阳光铝业股份有限公 司， 广东 韶关 ５ １ ２ ０ ０ ｏ ）
…
图 ７专 用挤 压 垫环
满 足型材 图纸 要求 。 采用 这 一 思路 后 ， 还 需在 模 具背 后 配 备 专用 垫 环 。这样 在 挤部分的金属流速， 使顶 端受到底端的牵制 ， 减缓型材
开 口扩 张 的趋 势 。 型材 被 挤 出模具的瞬间 ， 利用型材开口 扩张的特点， 达到其变形基本
压工 艺 。
由于该 型材 是典 型 的 ” 高 帽子 ” 形状 ，
图２ ｎ 几” 型 型材 断面 图
１铝型材挤压模具的预变形设计
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外形 尺 寸 大 ， 挤 压 制 品变 形 空 间 大 ， 根 据 经验 ， 开 口扩 张 的趋 势在 金 属 流 出模孔 的 瞬 间必 然发生 ， 在牵 引机 的牵 引下 制 品形