点击购买【修模宝典】铝型材挤压模具修模原理方法及案例分析
在铝型材行业飞速发展的今天，复杂铝型材的市场需求不断攀升。然而，复杂工业铝型材的生产难度系数大、市场投资高，这无疑给挤压模具设计师和制造者带来了严峻考验。
一、复杂工业挤压型材的特点
复杂工业挤压型材通常根据外形尺寸或断面积大小进行分类：
长宽比悬殊的大薄壁车体型材，宽度或外接圆直径大于 600ｍｍ。
多小孔薄壁复杂型材，有 16 个小公头，中间筋壁厚 1.8ｍｍ，上、下壁厚分别是 2.0ｍｍ 和 2.3ｍｍ。
多孔、多长悬臂异型材大断面型材，单位长度质量为 32.5kg/ｍ，定尺长度为 24.255ｍｍ，需选用 15000t 挤压机。
多孔薄壁异型材大断面型材，筋壁最薄处为 1.5ｍｍ，增加了开模难度。这类型材普遍面临模具加工供料难的问题。
二、典型复杂型材的模具设计及举例
长宽比悬殊大的薄壁车体型材的模具设计
型材特点：宽厚比为 600ｍｍ/50ｍｍ，壁厚 2.5ｍｍ，材料为 6005-T6，选用 9000ＭＮ挤压机在 500ｍｍ挤压筒上生产，挤压比 λ＝32.5，模具尺寸 1000ｍｍ×400ｍｍ。
模具设计方案：采用大扩展式设计，11 个小公头大小不一，保证分流比一致、供料均匀、增强模具强度和出料稳定性。
模具设计特点：采用分流焊合挤压法，遵循 “金属流动性原理” 和 “最小阻力定律”，桥位由 40mm 变为 20ｍｍ，保证模具强度同时达到宽展目的。分流宽展模各要素决定大模具焊合质量，模孔壁厚有严格要求。
试模生产：产品成型度良好，但部分筋电火花加工引流不够深，导致偏薄和偏壁现象，不过桥位设计合理，无明显缺陷。
图6 多小孔复杂壁厚异型材模具分流孔设计图
多小孔薄壁复杂型材的模具设计
型材特点：宽厚比大，约为 16，壁厚 1.5～2.0ｍｍ，材料为 6005-T6，选用 10000ＭＮ挤压机在 550ｍｍ挤压筒上生产，挤压比 λ＝51.5，模具尺寸 900ｍｍ×400ｍｍ。
模具设计方案：小公头留斜保护，分流孔设计简单以减少上模挤压力，保证上模稳定性。
模具设计特点：确定孔分布及大小遵循 “金属流动供给量平衡原理” 和 “金属流速圈原理”，（I）级焊合室深度选择有原则，整体焊合室深度为 35ｍｍ。
试模生产：模具精密加工，出厂前层层把关。好模具配合合理挤压工艺和有经验操作技工至关重要，该型材易变形，需合理控制避免不成形。
多孔、加长强筋型材的模具设计
型材特点：扁形空心型材，长 308ｍｍ，高 88ｍｍ，内有加强筋，型材为 6061 合金，成型难度大。挤压机吨位 15000t，挤压筒直径 600ｍｍ，铝棒料直径 550ｍｍ，挤压系数 38，模具尺寸 900ｍｍ×360ｍｍ。
模具设计方案：多孔背孔式设计，确保中间长筋供料均衡，“一孔一桥位” 保证上模强度稳定。
模具设计特点：分流孔分布特殊呈 “米” 字型，确定引流孔尺寸有原则，焊合室深度随桥宽而定并加工成梯形，增加挡料块平衡流速。
试模生产：历经三次试模，不断调整背孔供给量和预留形变量，最终满足客户需求。
多孔薄壁异型材大断面型材模具设计
型材特点：扁形空心型材，长 318ｍｍ，高 50～81ｍｍ，内有薄加强筋，材料为 6005-T6 合金，成型难度大。挤压机吨位 7200t，挤压筒直径 450ｍｍ，棒径 420ｍｍ，挤压系数 40，模具尺寸 603ｍｍ×360ｍｍ。
模具设计方案：保证多孔壁厚度、中间筋供料均匀，上、下分流孔倾斜对称。
模具设计特点：分流孔阶梯型分布，两端分流孔有宽展角和宽展率，中心部位开分流孔保证金属填充，焊合室深度为 33ｍｍ并加工成梯形，确定模孔尺寸有原则。
试模生产：第一次试模挤压速度慢防供料不足，试模后修模保证型材尺寸和壁厚，扩大分流孔面积降低生产难度。
三、复杂铝型材模具的制造加工工艺注意事项
采用锻打坯料（H13），探伤检测内部缺陷。加工后分流孔无刀具痕迹，热处理前粗磨去应力，后抛光处理，硬度控制在 48 - 52HRC。电加工成型保证供料平衡和芯头强度，上、下模壁厚公差控制在 ±0.02ｍｍ，工作带配合齐平且上模高 1ｍｍ。经十余道工序确保模具符合设计要求，提高上机合格率，降低成本。
四、结论
通过对几种复杂工业铝型材挤压模具的设计、制造和试模，得出在保证模具强度前提下，应使金属流量均匀、分流比相等、分流孔阻力不宜相差大，遵循相关原理克服多模芯模具问题，减少试模次数，满足客户要求。量产后做好模具维护保养，进行多次氮化处理，保证出料稳定，为企业带来良好效益。
复杂工业铝型材挤压模具的设计与制造充满挑战，也蕴含着无限创新可能。让我们共同期待这一领域的不断发展与进步。
