模具在使用過程中，設(shè)計(jì)對(duì)制造工件有著非常重要的關(guān)系，如果設(shè)計(jì)不好，會(huì)導(dǎo)致工件制造各種問題，影響到工件的制造美觀，甚至?xí)绊懙焦ぜ氖褂眯阅苜|(zhì)量，因此我們需要了解有關(guān)模具設(shè)計(jì)的重大要點(diǎn)。

1、鋁擠壓件的尺寸分析

擠壓件的尺寸及偏差是由模具、擠壓設(shè)備和其他有關(guān)工藝因素決定的。其中受模具尺寸變化的影響很大，而影響模具尺寸變化的原因有模具的彈性變形、模具的升溫、模具的材料及模具的制造精度和模具磨損等。擠壓比是以數(shù)值表示模具實(shí)現(xiàn)擠壓的難易，一般來說擠壓比在10~150之間是可適用的。擠壓比低于10，產(chǎn)品機(jī)械性能低;反之?dāng)D壓比過高，產(chǎn)品容易出現(xiàn)表面粗糙或角度偏差等缺陷。實(shí)心型材常推薦擠壓比在30左右，中空型材在45左右。擠壓模具的外形尺寸是指模具的外圓直徑和厚度。模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和強(qiáng)度來確定。

2、擠壓模具尺寸的合理計(jì)算

計(jì)算?？壮叽鐣r(shí)，主要考慮被擠壓鋁合金的化學(xué)成分、產(chǎn)品的形狀、公稱尺寸及其允許公差、擠壓溫度以及在此溫度下模具材料與被擠壓合金的線膨脹系數(shù)，產(chǎn)品斷面上的幾何形狀的特點(diǎn)及其在拉伸矯直時(shí)的變化，擠壓力的大小及模具的彈性變形等因素。

對(duì)于壁厚差很大的型材，其難于成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸。對(duì)于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的?？?，桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計(jì)，而腹板厚度的尺寸，除考慮公式所列的因素外，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(duì)?？壮叽缫灿械挠绊?。

3、合理調(diào)整金屬的流動(dòng)速度

所謂合理調(diào)整就是在理想狀態(tài)下，制品斷面上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出?？?。盡量采用多孔對(duì)稱排列，根據(jù)型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，設(shè)計(jì)不等長的定徑帶。一般來說，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)用定徑帶仍難于控制流速時(shí)，對(duì)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?qū)Я襄F來加速金屬流動(dòng)。相反，對(duì)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。

4、足夠的模具強(qiáng)度

由于擠壓時(shí)模具的工作條件惡劣，所以模具強(qiáng)度是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)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，的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，地計(jì)算擠壓力和校核各危險(xiǎn)斷面的許用強(qiáng)度也是重要的。目前計(jì)算擠壓力的公式很多，但經(jīng)過修正的別爾林公式仍有工程價(jià)值。擠壓力的上限解法，也有較好的適用價(jià)值，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算擠壓力比較簡便。至于模具強(qiáng)度的校核，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的類型、模具結(jié)構(gòu)等分別進(jìn)行。一般平面模具只需要校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強(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(shí)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)問題是選擇合適的強(qiáng)度理論公式和比較的許用應(yīng)力。近年來，對(duì)于特別復(fù)雜的模具可用有限元法來分析其受力情況與校核強(qiáng)度。

5、工作帶寬度尺寸

確定分流組合模的工作帶要比確定半模工作帶復(fù)雜得多，不僅要考慮到型材壁厚差，距中心的遠(yuǎn)近，面且考慮到模孔被分流橋遮蔽的情況。處于分流橋底下的模孔，由于金屬流進(jìn)困難，工作帶考慮減薄些。在確定工作帶時(shí)，先要找出在分流橋下型材壁厚薄處即金屬流動(dòng)阻力大的地方，此處的小工作帶定為壁厚的兩倍，壁厚較厚或金屬容易達(dá)到的地方，工作帶要適當(dāng)考慮加厚，一般按的比例關(guān)系，再加上易流動(dòng)的修正值。

6、?？卓盏督Y(jié)構(gòu)

模孔空刀就是?？坠ぷ鲙С隹诙藨冶壑С械慕Y(jié)構(gòu)。型材壁厚t≥2.0mm時(shí)，可采用加工容易的直空刀結(jié)構(gòu);當(dāng)t<2mm時(shí)，或者帶有懸臂處可用斜空刀。