擠壓模具設(shè)計(jì)講課文檔

擠壓模具設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共401頁(yè)。優(yōu)選擠壓模具設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共401頁(yè)。課程簡(jiǎn)介本課程以鋁合金擠壓模具設(shè)計(jì)為例，介紹擠壓模具設(shè)計(jì)的基本方法、思路。主要內(nèi)容包括：概述，擠壓模具用材料選擇，普通型材模、舌型模、分流模、寬展模、導(dǎo)流模、保護(hù)模的設(shè)計(jì)方法，模具修正方法等。第三頁(yè)，共401頁(yè)。1、概述所謂擠壓，就是對(duì)放在擠壓筒內(nèi)的金屬錠坯從一端施加外力，強(qiáng)迫其從特定的?？字辛鞒?，獲得所需要的斷面形狀和尺寸的制品的一種塑性成型方法。第四頁(yè)，共401頁(yè)。擠壓方法適合于各種金屬材料的塑性成型，特別適合于有色金屬材料的擠壓成型，其中最典型的是鋁合金型材的擠壓成型。擠壓模具設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是根據(jù)制品的斷面形狀和尺寸的具體要求，設(shè)計(jì)能夠生產(chǎn)出合格制品的模具，且符合經(jīng)濟(jì)利益原則。主要內(nèi)容：鋁合金擠壓模具設(shè)計(jì)第五頁(yè)，共401頁(yè)。1.1鋁合金型材分類

目前，鋁合金擠壓型材的品種規(guī)格大約有50000種以上，其斷面是非常復(fù)雜的，有各式各樣。其特點(diǎn)是：絕大多數(shù)斷面是不對(duì)稱的；型材斷面與錠坯斷面不相似；型材斷面各部位壁厚差大；多數(shù)帶有各種形狀的半空心、空心等。其結(jié)果造成金屬流動(dòng)不均勻，擠壓制品出現(xiàn)彎曲、扭擰、波浪、尺寸不合格、裂紋等各種缺陷；易造成模具的早期失效及損壞。第六頁(yè)，共401頁(yè)。不同的鋁型材企業(yè)，對(duì)所擠壓的鋁合金型材有自己不同的分類表示方法。按照原冶金部標(biāo)準(zhǔn)化研究所1984年出版的“鋁及鋁合金、鎂合金擠壓型材圖冊(cè)”，擠壓型材按形狀或用途共分為十大類，分別在XC后面用1、2、3、4、5、6、7、8、9、0表示。在1~7類型材中，根據(jù)型材的斷面形狀及特點(diǎn)，又分為若干個(gè)目。在同一目中，按型材形狀又分為若干組，一個(gè)圖形即為一組，依自然順序排列。第七頁(yè)，共401頁(yè)。XC1—角形型材XC2—丁字型材XC3—槽形型材XC4—Z字型材XC5—工字型材XC6—航空用型材XC7—電子工業(yè)用型材XC8—民用型材XC9—其他專用型材XC0—空心型材第八頁(yè)，共401頁(yè)。（1）XC1—角形型材，下分5個(gè)“目”XC11—直角型材XC12—銳角型材XC13—鈍角型材XC14—圓頭角型材XC15—異形角型材第九頁(yè)，共401頁(yè)。XC112XC121XC131XC141XC1510第十頁(yè)，共401頁(yè)。（2）XC2—丁字型材，下分6個(gè)“目”XC21—直丁字型材XC22—斜丁字型材XC23—雙丁字型材XC24—圓頭丁字型材XC25—異形丁字型材XC26—專用異形丁字型材第十一頁(yè)，共401頁(yè)。XC211XC221XC231XC246XC254第十二頁(yè)，共401頁(yè)。（3）XC3—槽形型材，下分7個(gè)“目”XC31—普通槽形型材XC32—凸邊槽形型材XC33—彎邊槽形型材XC34—圓頭槽形型材XC35—異形槽形型材XC36—叉形槽形型材XC37—燕尾槽形型材第十三頁(yè)，共401頁(yè)。XC311XC321XC331XC344第十四頁(yè)，共401頁(yè)。XC353XC362XC373第十五頁(yè)，共401頁(yè)。（4）XC4—Z字型材，下分5個(gè)“目”XC41—等邊等壁Z字型材XC42—等邊不等壁Z字型材XC43—不等邊等壁Z字型材XC44—圓頭Z字型材XC45—異形Z字型材第十六頁(yè)，共401頁(yè)。XC411XC421XC434XC441XC452第十七頁(yè)，共401頁(yè)。（5）XC5—工字型材，下分5個(gè)“目”XC51—等邊等壁工字型材XC52—等邊不等壁工字型材XC53—不等邊不等壁工字型材XC54—圓頭工字型材XC55—異形工字型材第十八頁(yè)，共401頁(yè)。XC511XC521XC531XC541XC551第十九頁(yè)，共401頁(yè)。（6）XC6—航空用型材，下分7個(gè)“目”XC61—邊條、鉸鏈型材XC62—尾刃、窗框等型材XC63—管夾型材XC64—大梁型材XC65—變斷面型材XC66—異形型材XC67—毛坯型材第二十頁(yè)，共401頁(yè)。XC611XC621XC637XC649第二十一頁(yè)，共401頁(yè)。XC6571第二十二頁(yè)，共401頁(yè)。XC6571第二十三頁(yè)，共401頁(yè)。XC66601XC673第二十四頁(yè)，共401頁(yè)。（7）XC7—電子工業(yè)用型材，下分8個(gè)“目”XC71—邊框型材XC72—骨架型材XC73—插角型材XC74—聯(lián)結(jié)型材XC75—附件型材XC76—散熱型材XC77—整體型材XC70—空心型材第二十五頁(yè)，共401頁(yè)。XC711XC722XC731XC747第二十六頁(yè)，共401頁(yè)。XC754XC7610XC776XC703第二十七頁(yè)，共401頁(yè)。代號(hào)XC8、XC9、XC0為無(wú)“目”的型材類，在類的后面就是組。如XC81-2，即為第8類、第1組中的第2號(hào)型材。1.2斷面形狀的復(fù)雜性根據(jù)斷面形狀的復(fù)雜程度可把型材分成三大類：（1）實(shí)心型材（簡(jiǎn)單）指一般的角材、槽材、工字型材、丁字型材、Z字型材等。第二十八頁(yè)，共401頁(yè)。各種實(shí)心型材第二十九頁(yè)，共401頁(yè)。（2）半空心型材（較復(fù)雜）根據(jù)型材斷面形狀分為三級(jí)：Ⅰ級(jí)：從開口中心線看左右是對(duì)稱的。Ⅱ級(jí)：從開口中心線看左右是不對(duì)稱的。Ⅲ級(jí)：兩個(gè)半空心型材。第三十頁(yè)，共401頁(yè)。（3）空心型材（復(fù)雜）根據(jù)斷面形狀也可分為三級(jí)：Ⅰ級(jí)：圓形空心，直徑較小，斷面對(duì)稱；或內(nèi)徑較小，外形不對(duì)稱。Ⅱ級(jí)：除Ⅰ級(jí)以外，外接圓大于130mm，只有1個(gè)空心，空心是非圓形。Ⅲ級(jí)：除Ⅰ、Ⅱ級(jí)以外所有的空心型材，壁厚是均一的，其空心斷面是完整或多孔的，即圓、正方、長(zhǎng)方、六角、橢圓、梯形等。第三十一頁(yè)，共401頁(yè)。

對(duì)于半空心和空心型材，級(jí)別越高，其斷面形狀越復(fù)雜，可擠壓性越差，模具設(shè)計(jì)的難度就越大。第三十二頁(yè)，共401頁(yè)。即便是相同級(jí)別的半空心型材或空心型材，斷面形狀不同，其復(fù)雜程度也不一樣。因此，除斷面復(fù)雜性外，還要考慮形狀因素F0：型材斷面周長(zhǎng)S與單位質(zhì)量W之比（或周長(zhǎng)與斷面積A之比），即：F0=S/A=S/W。如果用C表示型材外接圓直徑，則SC/A就是一個(gè)反映擠壓難易程度的指數(shù)，其值越大，型材越難擠壓。第三十三頁(yè)，共401頁(yè)。1.3型材斷面設(shè)計(jì)原則1.3.1斷面大小

型材斷面大小用外接圓來(lái)衡量，外接圓大，所需要的擠壓力大。擠壓型材的最大外接圓直徑一般比擠壓筒直徑小25~50mm，擠壓空心型材時(shí)應(yīng)更小一些。第三十四頁(yè)，共401頁(yè)。1.3.2擠壓比

擠壓比小，變形量小；擠壓比大，所需要的擠壓力大。一般，純鋁的擠壓比λ可達(dá)300，6063合金可達(dá)200，硬鋁合金可在20~60之間選擇。有時(shí)也可用變形率ε表示：

ε=（1-1/λ）×100%通常認(rèn)為，ε>95%是經(jīng)濟(jì)合理的。1.3.3型材壁厚

壁厚與合金的擠壓難易程度有關(guān)。如6063合金壁厚取1mm時(shí)，6061合金就應(yīng)第三十五頁(yè)，共401頁(yè)。

取1.5mm、7075合金取2.0~2.5mm左右時(shí)，其擠壓的難易程度相近。另外，壁厚選擇還與外接圓直徑、斷面形狀等有關(guān)。一般情況下，型材的寬厚比（B/t）小于30為宜；當(dāng)B/t>50時(shí)，比較難擠壓；當(dāng)B/t>100時(shí)，屬于特別難擠壓型材，需要采取特殊措施。第三十六頁(yè)，共401頁(yè)。

1.3.4型材包圍空間面積設(shè)計(jì)按包圍的空間面積與開口寬度平方的比值—舌比，即A/W2進(jìn)行計(jì)算，然后與表1-1中的數(shù)值對(duì)照，比表中數(shù)值大的定為半空心型材，小的定為實(shí)心型材。第三十七頁(yè)，共401頁(yè)。第三十八頁(yè)，共401頁(yè)。1.3.5直角間的圓角半徑

凸出的直角上的過(guò)渡半徑過(guò)小易發(fā)生應(yīng)力集中；凹形的直角在?？兹肟谔幰啄p。一般像6063一類擠壓性能良好的合金，其最小圓角半徑取R=0.4mm，其它合金取0.6mm。1.3.6斷面尺寸偏差型材斷面尺寸偏差應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的加工余量、使用條件、擠壓難易程度、合金牌號(hào)、形狀特點(diǎn)及所處的部位來(lái)確定，通常在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和用戶提供的圖紙中規(guī)定。第三十九頁(yè)，共401頁(yè)。2擠壓模具用材料2.1擠壓工模具的工作條件(1)承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用。溫度可達(dá)550oC以上，時(shí)間一般為幾分鐘到幾十分鐘，甚至數(shù)小時(shí)。(2)承受長(zhǎng)時(shí)間的高壓作用。從擠壓純鋁所需要的最小單位壓力100MPa到某些鋁合金空心型材的1000MPa。(3)承受激冷激熱作用。擠壓鋁合金時(shí)，工模具工作和非工作時(shí)間的溫差可達(dá)200~300oC以上。第四十頁(yè)，共401頁(yè)。(4)承受反復(fù)循環(huán)應(yīng)力作用。大部分工具在擠壓時(shí)受壓應(yīng)力，在非工作時(shí)間突然卸載，應(yīng)力下降到零；穿孔針在穿孔時(shí)受壓，在擠壓過(guò)程中受拉應(yīng)力作用。(5)承受偏心載荷和沖擊載荷作用。(6)承受高溫高壓下的高摩擦作用。(7)承受局部應(yīng)力集中的作用。2.2擠壓工模具材料的合理選擇2.2.1對(duì)工模具材料的要求(1)高的強(qiáng)度和硬度值。一般要求在常溫下其σb值應(yīng)大于1500MPa。第四十一頁(yè)，共401頁(yè)。(2)高的耐熱性。一般在工作溫度(500oC)下擠壓工具材料的σs不應(yīng)低于650MPa，模具材料的σs不應(yīng)低于1000MPa。(3)具有高的沖擊韌性和斷裂韌性值。(4)在高溫下具有高抗氧化穩(wěn)定性，不易產(chǎn)生氧化皮。(5)高的耐磨性。(6)具有良好的淬透性。確保工具整個(gè)斷面有高、均勻的力學(xué)性能。(7)具有抗激冷、激熱的適應(yīng)能力。第四十二頁(yè)，共401頁(yè)。(8)高的導(dǎo)熱性。能迅速散發(fā)熱量，防止工件產(chǎn)生局部過(guò)燒，防止工具強(qiáng)度損失。(9)抗反復(fù)循環(huán)應(yīng)力性能強(qiáng)。防止過(guò)早疲勞破壞。(10)具有一定的抗腐蝕性能和良好的可氮化性能。(11)具有小的膨脹系數(shù)和良好的抗蠕變性。(12)良好的工藝性能。易于熔煉、鍛造、加工和熱處理。(13)材料易獲得，且價(jià)格較廉價(jià)。第四十三頁(yè)，共401頁(yè)。

2.2.2常用擠壓工模具鋼材的性能特點(diǎn)擠壓鋁合金最常用的工模具鋼有鉬鋼和鎢鋼兩大類。鉬鋼具有較好的導(dǎo)熱性，對(duì)熱裂紋不太敏感，韌性較好，典型代表是5CrNiMo鋼。鎢鋼具有較好的耐高溫性能，但韌性較低，典型鋼種是3Cr2W8V鋼。在擠壓模具制造方面，我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)一直使用3Cr2W8V鋼。其特點(diǎn)是：第四十四頁(yè)，共401頁(yè)。具有很高的室溫強(qiáng)度性能，當(dāng)溫度為650oC時(shí)，σs仍可達(dá)到1100MPa，HRC可達(dá)47；熱處理后具有良好的耐磨性和符合模具使用的熱疲勞強(qiáng)度。但也有許多缺點(diǎn)：(1)冶金過(guò)程工藝性能較差，難以制造超過(guò)1000kg的大型優(yōu)質(zhì)鍛件。(2)導(dǎo)熱能力較差，引起溫度場(chǎng)不均勻。(3)加熱時(shí)易產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，使表面層的強(qiáng)度和耐磨性降低。第四十五頁(yè)，共401頁(yè)。(4)在200~500oC范圍內(nèi)的傳熱能力低。近十幾年來(lái)，鋁合金擠壓廠家逐漸開始采用4Cr5MoSiV1（H13）鋼制作擠壓模具。與3Cr2W8V鋼比較有以下特點(diǎn)：(1)化學(xué)成分設(shè)計(jì)較合理,易于采用先進(jìn)的熔鑄技術(shù)提高鋼材本身的質(zhì)量。(2)鋼的鍛造、冷加工和電加工工藝穩(wěn)定，容易控制。第四十六頁(yè)，共401頁(yè)。(3)比3Cr2W8V鋼有更好的熱處理特性，熱處理工藝穩(wěn)定，有十分優(yōu)良的表面處理和化學(xué)熱處理性能。但易氧化和脫碳，應(yīng)在真空爐或保護(hù)性氣氛爐中熱處理。(4)熱處理后比3Cr2W8V鋼具有更好的綜合性能，除了強(qiáng)度略低外，其余性能均優(yōu)于3Cr2W8V鋼，特別是韌性、塑性、斷裂韌性、熱磨損抗力、熱疲勞抗力尤為突出。第四十七頁(yè)，共401頁(yè)。2.2.3熱擠壓工模具材料的合理選擇(1)根據(jù)擠壓金屬和合金的性能選擇最合適、最經(jīng)濟(jì)的工模具材料。我國(guó)主要用4Cr5MoSiV1和3Cr2W8V鋼作為擠壓鋁合金的模具材料；選用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1、5CrNiMo、5CrNiW等作為基本工具的材料。(2)根據(jù)產(chǎn)品品種、形狀和規(guī)格選擇工模具材料。擠壓圓棒和圓管時(shí)，可選擇中等強(qiáng)度的5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW鋼；擠第四十八頁(yè)，共401頁(yè)。

壓復(fù)雜形狀的空心型材和薄壁管材時(shí)，選用高強(qiáng)度的4Cr5MoSiV1或3Cr2W8V鋼；對(duì)于形狀非常復(fù)雜的空心型材、寬厚比大于50的扁寬薄壁型材和帶筋壁板型材等，則希望選用更高級(jí)的材料（如日本的AF31鋼）。(3)根據(jù)擠壓方法、工藝條件與設(shè)備結(jié)構(gòu)，合理選擇模具材料。第四十九頁(yè)，共401頁(yè)。冷擠壓時(shí)工模具在很高的壓力下工作（可達(dá)1500~2000MPa），局部溫度可達(dá)150~200oC，擠壓速度快，受沖擊力作用大。除3Cr2W8V鋼外，可選用硬質(zhì)合金材料制造擠壓工模具。靜液擠壓時(shí)，模具處于高壓液體包圍中，呈預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，可選用3Cr2W8V鋼。穿孔擠壓時(shí)的針尖，水冷或液氮冷卻的模具等，應(yīng)選用良好抗激冷激熱的材料；正向無(wú)潤(rùn)滑擠壓時(shí)，模具的耐腐蝕性、表面硬度、氮化性能等，應(yīng)比潤(rùn)滑擠壓時(shí)的材質(zhì)好。第五十頁(yè)，共401頁(yè)。(4)根據(jù)擠壓工模具的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸選擇模具材料。擠壓管、棒、普通實(shí)心型材的平面模，一般選用5CrNiMo或3Cr2W8V鋼制造；形狀復(fù)雜的特殊型材模、舌型模、平面組合模等，用4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V或更高級(jí)的材料。一般情況，用5CrNiW、5CrNiMo、5CrMnSiMoV等材料制造擠壓筒。但小擠壓筒、高比壓擠壓筒、扁擠壓筒，內(nèi)套選用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1，中套選用5CrNiMo，外套可選用45號(hào)鍛鋼。第五十一頁(yè)，共401頁(yè)。

組合式擠壓桿、針支承等，其工作部分選用3Cr2W8V或4Cr5MoSiV1鋼，基座部分選用5CrNiMo。受重載荷的小尺寸工模具，應(yīng)選用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1或更高級(jí)的材料；對(duì)于大尺寸，質(zhì)量超過(guò)300kg的模具和500kg的基本工具，一般不宜采用3Cr2W8V，最好選用4Cr5MoSiV1。(5)要考慮材料的價(jià)格及其他因素。第五十二頁(yè)，共401頁(yè)。3擠壓模具設(shè)計(jì)3.1擠壓模具的分類及裝配形式3.1.1擠壓模具的分類(1)按?？讐嚎s區(qū)斷面形狀分類有：第五十三頁(yè)，共401頁(yè)。(2)按擠壓產(chǎn)品的品種分為：棒材模、普通管材模、實(shí)心型材模、空心型材模、壁板型材模、變斷面型材模和管材模。(3)按擠壓方法和工藝特點(diǎn)分為：熱擠壓模、冷擠壓模、靜液擠壓模、反擠壓模、連續(xù)擠壓模、水冷模、寬展模、臥式擠壓機(jī)用模、立式擠壓機(jī)用模等。第五十四頁(yè)，共401頁(yè)。(4)按?？讛?shù)目分為：?jiǎn)慰啄：投嗫啄！?5)按模具結(jié)構(gòu)形式可分為：整體模、分瓣模、可卸模、活動(dòng)模、舌型組合模、平面分流組合模、嵌合模、插架模、前置模、保護(hù)模等。(6)按模具外形結(jié)構(gòu)分為：帶倒錐體的錐形模、帶正錐體的錐形模、帶凸臺(tái)的圓柱形模、帶倒錐體的錐形—中間錐體形壓環(huán)的模具、帶倒錐的圓柱—錐形模、加強(qiáng)式模具等。第五十五頁(yè)，共401頁(yè)。第五十六頁(yè)，共401頁(yè)。

上述分類是相對(duì)的，一種模具往往具有上述分類中的幾種特征。歸納起來(lái)可分為四大類：（1）整體模——模子是由一塊鋼材加工制造。廣泛用于擠壓鋁合金型、棒、管材。按?？讐嚎s區(qū)的斷面形狀可分為7種。最常用的是平模和錐模。平模：擠壓鋁合金型材、棒材，鎳合金、銅合金管、棒材。錐模：擠壓鋁合金管材，高溫合金鎢、鉬、鋯等。第五十七頁(yè)，共401頁(yè)。LX0240普通型材單孔模第五十八頁(yè)，共401頁(yè)。LX02222普通型材雙孔模第五十九頁(yè)，共401頁(yè)。（2）拆卸模——由數(shù)塊拼裝組成一整體模子。用于生產(chǎn)階段變斷面型材。模子是由大頭和小頭兩部分構(gòu)成。而這兩部分又分別由多塊組裝而成。第六十頁(yè)，共401頁(yè)。第六十一頁(yè)，共401頁(yè)。第六十二頁(yè)，共401頁(yè)。（3）組合?！糜谏a(chǎn)內(nèi)徑較小的管材、各種斷面形狀的空心型材。橋模（舌形模）：所需的擠壓力較小，焊合室中延伸系數(shù)大，主要用于擠壓硬合金空心型材。但擠壓殘料較多。平面分流模：多用于擠壓變形抗力低、焊合性能好的軟合金空心型材。殘料較少。第六十三頁(yè)，共401頁(yè)。舌形模第六十四頁(yè)，共401頁(yè)。分流模第六十五頁(yè)，共401頁(yè)。（4）專用模具——如水冷模、寬展模等等。水冷模第六十六頁(yè)，共401頁(yè)。寬展模第六十七頁(yè)，共401頁(yè)。3.1.2擠壓模具的組裝方式

模具組件一般包括：模子、模墊、模支承或模架。在擠壓無(wú)縫管材時(shí)還包括穿孔針及針尖等。根據(jù)擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和模座形式的不同（縱動(dòng)式、橫動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式等），模具的組裝方式也不一樣。3.1.2.1帶壓型嘴的擠壓機(jī)

這種形式的擠壓機(jī)一般具有縱動(dòng)式模座(也叫壓型嘴)。第六十八頁(yè)，共401頁(yè)。第六十九頁(yè)，共401頁(yè)。3.1.2.2不帶壓型嘴的擠壓機(jī)第七十頁(yè)，共401頁(yè)。3.2擠壓模具結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)3.2.1單孔模第七十一頁(yè)，共401頁(yè)。(1)模角α平模：α=90°

錐模：當(dāng)α=45~60°時(shí)，擠壓力最??；當(dāng)α=45~50°時(shí)，死區(qū)很小，甚至消失。擠壓有色金屬時(shí)通常選擇α=60~65°。(2)工作帶（定徑帶）長(zhǎng)度h工作帶的作用：穩(wěn)定制品尺寸，保證制品表面質(zhì)量。工作帶長(zhǎng)度的確定原則：第七十二頁(yè)，共401頁(yè)。A、工作帶的最小長(zhǎng)度，應(yīng)按照擠壓時(shí)能保證制品斷面尺寸的穩(wěn)定性和工作帶的耐磨性來(lái)確定。一般最短1.5~3mm。B、工作帶的最大長(zhǎng)度，是按照擠壓時(shí)金屬與工作帶的最大有效接觸長(zhǎng)度來(lái)確定。鋁合金一般最長(zhǎng)不超過(guò)15~20mm。通常情況下，擠壓輕合金工作帶長(zhǎng)度為2~8mm，常用3~5mm。黃銅、紫銅、青銅為8~12mm。白銅、鎳合金為3~5mm。稀有難熔金屬為4~8mm。第七十三頁(yè)，共401頁(yè)。(3)工作帶直徑dg確定工作帶直徑時(shí)要考慮下列因素影響：標(biāo)準(zhǔn)允許的尺寸偏差，合金，冷卻收縮量，?？壮叽绲淖兓?，張力矯直時(shí)的斷面收縮率等。對(duì)于只考慮負(fù)偏差時(shí)：

dg=（1+k）d0式中：d0—棒材名義尺寸（六角棒為內(nèi)切圓直徑，方棒為邊長(zhǎng)），mm；

k—綜合系數(shù)。黃銅、鎂合金、純鋁及軟鋁合金，取k=1~1.2%；硬鋁合金取0.7%；紫銅取1.5%；青銅取1.7%。第七十四頁(yè)，共401頁(yè)。(4)?？壮隹诙酥睆絛ch為防止劃傷制品表面，一般:

dch=dg+3~5mm(5)?？兹肟趫A角半徑r

r的作用：防止低塑性合金擠壓時(shí)產(chǎn)生表面裂紋；減輕金屬在進(jìn)入工作帶時(shí)產(chǎn)生的非接觸變形；減輕高溫?cái)D壓時(shí)模子入口棱角被壓禿而很快改變模孔尺寸。

r的取值：與合金的強(qiáng)度、擠壓溫度及制品尺寸有關(guān)。第七十五頁(yè)，共401頁(yè)。

一般紫銅和黃銅取r=2~5mm；白銅取4~8mm；蒙耐爾合金取10~15mm；鋼與鈦合金取3~8mm；鎂合金取1~3mm；鋁合金取0.2~0.5mm，通常在設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮，在修模時(shí)掌握。(6)模具外形尺寸①外形結(jié)構(gòu)帶倒錐體的錐形模：應(yīng)用最廣泛，優(yōu)點(diǎn)是具有足夠的強(qiáng)度，可節(jié)省模具材料。第七十六頁(yè)，共401頁(yè)。倒錐模裝配第七十七頁(yè)，共401頁(yè)。帶正錐體的錐形模：安裝在壓型嘴內(nèi)不使用模墊，主要用來(lái)擠壓橫斷面上帶有突出部分的形狀復(fù)雜的型材。缺點(diǎn)是模具在壓型嘴內(nèi)裝配需要帶有自鎖錐體（約4o的錐度），使得模孔的修理和擠壓后從壓型嘴中取出模具較困難。第七十八頁(yè)，共401頁(yè)。正錐模裝配第七十九頁(yè)，共401頁(yè)。②外形尺寸模子外圓尺寸D

模子外圓直徑主要依據(jù)擠壓機(jī)噸位和擠壓筒大小、?？椎暮侠聿贾眉爸破烦叽鐏?lái)確定，并考慮模具外形尺寸的系列化，便于更換、管理，一般一臺(tái)擠壓機(jī)上最好只有1~2種規(guī)格。對(duì)于棒材、管材、外接圓直徑不大的型材和排材，一般取D=（0.8~0.85)D0

。對(duì)于外接圓直徑較大、形狀較復(fù)雜的型材及排材，可取D=（1.15~1.3)D0。第八十頁(yè)，共401頁(yè)。模子厚度尺寸H模子厚度主要是根據(jù)強(qiáng)度要求及擠壓機(jī)噸位來(lái)確定，在保證模具組件（模子+模墊+墊環(huán)）有足夠強(qiáng)度的條件下，模子的厚度應(yīng)盡量薄。一般H=25~80mm，80MN以上噸位擠壓機(jī)取80~150mm。模具厚度也應(yīng)系列化。模子的外形錐角正錐模：取錐角為1o30“~4o。倒錐模：取錐角為6o~10o。第八十一頁(yè)，共401頁(yè)。(7)模具外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化①減少模具設(shè)計(jì)制造的工作量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期，提高效率。②通用性大，互換性強(qiáng)，只需要配備幾種規(guī)格模支承或模架，節(jié)約鋼材，容易備料，便于維修和管理。③有利于提高產(chǎn)品尺寸精度。一般情況下，每臺(tái)擠壓機(jī)均采用一種或幾種規(guī)格的外圓直徑和厚度的標(biāo)準(zhǔn)模子。第八十二頁(yè)，共401頁(yè)。常用模具外形尺寸第八十三頁(yè)，共401頁(yè)。3.2.2多孔模

擠壓直徑較小的棒材、簡(jiǎn)單斷面小規(guī)格型材、線坯等時(shí)，為提高擠壓機(jī)的生產(chǎn)效率，避免擠壓比過(guò)大引起擠壓力過(guò)高或擠不動(dòng)，受料臺(tái)長(zhǎng)度的限制，造成錠坯過(guò)短，成品率太低等，采用多孔模。(1)?？讛?shù)目n的確定

n=F0/（λF1）式中：F0——擠壓筒斷面積；

F1

——單根制品斷面積；

λ——合理的擠壓比范圍。第八十四頁(yè)，共401頁(yè)。合理的擠壓比與擠壓機(jī)的噸位、擠壓筒直徑、被擠壓金屬的性質(zhì)等有關(guān)。不同尺寸的擠壓筒上擠壓硬鋁合金時(shí)的擠壓比范圍為：第八十五頁(yè)，共401頁(yè)。

(2)?？着帕衋、?？撞贾迷诰嗄Ｗ又行囊欢ň嚯x同心圓上，且各孔之間的距離相等；同心圓直徑D與擠壓筒直徑D0的關(guān)系：

D=D0/[a-0.1(n-2)]式中：a—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取2.5~2.8。一般可取2.6。b、?？着c?？组g、?？走叢烤鄶D壓筒壁間應(yīng)保持一定距離。第八十六頁(yè)，共401頁(yè)。第八十七頁(yè)，共401頁(yè)。第八十八頁(yè)，共401頁(yè)。3.3型材模設(shè)計(jì)

擠壓型材的斷面是非常復(fù)雜的，有各式各樣，僅鋁型材的規(guī)格品種就有約50000種。其特點(diǎn)是：（1）絕大多數(shù)斷面是不對(duì)稱的；（2）型材斷面與錠坯斷面不相似；（3）型材斷面各部位壁厚差大；（4）多數(shù)帶有各種形狀的空心。第八十九頁(yè)，共401頁(yè)。其結(jié)果易造成金屬流動(dòng)不均勻，出現(xiàn)扭擰、彎曲、波浪、裂紋、甚至某些部位或局部充不滿金屬等缺陷；易造成模具的早期失效及損壞。型材模具設(shè)計(jì)中要解決的兩個(gè)主要問(wèn)題：金屬流速不均；模具強(qiáng)度。型材模設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括五方面：模子形式確定—一般情況下，普通實(shí)心型材用平模；軟合金空心型材用平面分流模；硬合金空心型材用舌型模。第九十頁(yè)，共401頁(yè)。模孔配置—根據(jù)型材斷面尺寸圖，預(yù)選擠壓筒；根據(jù)制品斷面積，合理的擠壓比范圍，確定模孔數(shù)；根據(jù)制品的形狀、斷面積、外接圓直徑、合理的?？着帕校詈蟠_定擠壓筒直徑，計(jì)算實(shí)際擠壓比。?？壮叽绱_定—根據(jù)被擠壓合金的化學(xué)成分，產(chǎn)品的形狀、尺寸及允許偏差，擠壓溫度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特點(diǎn)及其在擠壓和拉伸矯直時(shí)的變化，擠壓力大小及模具的彈塑性變形情況等確定。第九十一頁(yè)，共401頁(yè)。模子強(qiáng)度校核—由于擠壓型材斷面的復(fù)雜性，擠壓模具的工作條件又是十分惡劣的，除了合理布置?？椎奈恢?，選擇合適的模具材料，設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，應(yīng)精確計(jì)算擠壓力和校核各危險(xiǎn)斷面的許用強(qiáng)度。模具材質(zhì)選擇及對(duì)模具加工質(zhì)量、使用條件的要求—如：模具經(jīng)淬火、回火處理后的硬度；形位公差、尺寸公差；表面粗糙度；表面處理要求；與其他工具的配合要求等等。第九十二頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.1普通實(shí)心型材模具設(shè)計(jì)3.3.1.1?？自谀Ｗ悠矫嫔系暮侠聿贾肁單孔擠壓時(shí)的?？撞贾?1)具有兩個(gè)以上對(duì)稱軸的型材，型材的重心布置在模子中心。第九十三頁(yè)，共401頁(yè)。(2)具有一個(gè)對(duì)稱軸，如果斷面壁厚差不大，應(yīng)使型材的對(duì)稱軸通過(guò)模子的一個(gè)坐標(biāo)軸，使型材斷面的重心位于另一個(gè)坐標(biāo)軸上。第九十四頁(yè)，共401頁(yè)。(3)對(duì)于非對(duì)稱的型材和壁厚差別很大的型材，將型材重心相對(duì)模子中心偏移一定距離，且將金屬不易流動(dòng)的壁薄部位靠近模子中心，盡量使金屬在變形時(shí)的單位靜壓力相等。

第九十五頁(yè)，共401頁(yè)。(4)壁厚差不太大，但斷面較復(fù)雜的型材，將型材斷面外接圓的圓心布置在模子中心。對(duì)于擠壓比很大，金屬流動(dòng)困難或流動(dòng)很不均勻的某些型材，可采用平衡模孔或增加工藝余量的方法。第九十六頁(yè)，共401頁(yè)。B多孔擠壓時(shí)的?？撞贾?/p>

對(duì)于斷面尺寸小，外形尺寸大但斷面積較小，或軸對(duì)稱性很差的小斷面型材，可以采用多孔模排列，常用2、4、6孔。擠壓多孔型材時(shí)，?？撞贾帽仨氉袷刂行膶?duì)稱原則，可以不遵守軸對(duì)稱原則。配置?？讜r(shí)，型材斷面上薄壁部分應(yīng)向著模子的中心；對(duì)稱性較好、壁厚差不大的型材，?？椎闹匦膽?yīng)均布在以模子重心為圓心的圓周上。第九十七頁(yè)，共401頁(yè)。為了保證模子強(qiáng)度，多孔型材模的?？字g也應(yīng)保持一定距離。對(duì)于80MN以上的大型擠壓機(jī)取60mm以上；能力在50MN左右的擠壓機(jī)取35~50mm；20MN以下的擠壓機(jī)取20~30mm。為了保證制品的質(zhì)量，模孔邊緣與擠壓筒壁之間的距離不能太小，避免制品邊緣出現(xiàn)成層缺陷。

第九十八頁(yè)，共401頁(yè)。第九十九頁(yè)，共401頁(yè)。第一百頁(yè)，共401頁(yè)。第一百零一頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.1.2減少金屬不均勻流動(dòng)的措施A確定合理的工作帶長(zhǎng)度

當(dāng)型材斷面較復(fù)雜，僅依靠合理布置模孔難以消除金屬流動(dòng)不均時(shí)，可采用不等長(zhǎng)工作帶。即：型材斷面壁厚處的工作帶長(zhǎng)度大于壁薄處。也就是說(shuō)比周長(zhǎng)小的部分工作帶長(zhǎng)度大于比周長(zhǎng)大的部分。比周長(zhǎng)—型材斷面周長(zhǎng)（或某一部分的周長(zhǎng)）與其所包圍的截面面積的比值。第一百零二頁(yè)，共401頁(yè)。對(duì)于如圖所示的不等壁型材第一百零三頁(yè)，共401頁(yè)。?？坠ぷ鲙чL(zhǎng)度可按下式簡(jiǎn)便計(jì)算：

hF1/hF2=sF1/sF2

或hF1/hF2=zF2/zF1式中：hF1、hF2—截面F1、F2處工作帶長(zhǎng)度；

sF1、sF2—截面F1、F2處壁厚；

zF1、zF2—截面F1、F2處的比周長(zhǎng)。第一百零四頁(yè)，共401頁(yè)。計(jì)算時(shí)，先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出型材壁最薄處的工作帶長(zhǎng)度hF1，再計(jì)算壁厚處的hF2。第一百零五頁(yè)，共401頁(yè)。按上述計(jì)算方法確定了不同壁厚處的工作帶長(zhǎng)度后，還需按同心圓規(guī)則進(jìn)行修正，最終確定距離模子中心不同部位的工作帶長(zhǎng)度。同心圓規(guī)則：

當(dāng)型材壁厚相同時(shí)，與模子中心距離相等處其工作帶長(zhǎng)度相同；由模子中心起，每相距10㎜（同心圓半徑）工作帶長(zhǎng)度的增減數(shù)值可按下表進(jìn)行確定

。第一百零六頁(yè)，共401頁(yè)。同心圓規(guī)則圖示第一百零七頁(yè)，共401頁(yè)。?？坠ぷ鲙чL(zhǎng)度增減值型材斷面壁厚/㎜每相距10㎜，工作帶長(zhǎng)度增減值/㎜1.20.201.50.252.00.302.50.353.00.40第一百零八頁(yè)，共401頁(yè)。對(duì)于以下幾種情況，需要酌情對(duì)模孔工作帶長(zhǎng)度進(jìn)行必要的增減：(1)交接圓邊有凹弧R(R>1.5mm)者，工作帶可增加1mm。(2)螺孔處工作帶可增加1mm。(3)交接圓邊有凸弧R(R>1.5mm)者，工作帶可減短1mm。(4)壁厚相同的各個(gè)端部的工作帶可減短1mm。第一百零九頁(yè)，共401頁(yè)。第一百一十頁(yè)，共401頁(yè)。B設(shè)計(jì)阻礙角

當(dāng)計(jì)算出的工作帶長(zhǎng)度超出其最大允許長(zhǎng)度后，依靠設(shè)計(jì)不等長(zhǎng)工作帶的方法來(lái)調(diào)節(jié)金屬流速已經(jīng)不起作用，這時(shí)可在金屬流速較快的?？兹肟谔幾饕蛔璧K角，以減緩該處金屬的流動(dòng)速度，達(dá)到均衡流速的目的。阻礙角—在型材壁較厚處的模孔入口側(cè)做一個(gè)小斜面，以增加金屬的流動(dòng)阻力，該斜面與模子軸線的夾角叫阻礙角。阻礙角一般取3°~12°，最大不超過(guò)15°。第一百一十一頁(yè)，共401頁(yè)。阻礙角示意圖第一百一十二頁(yè)，共401頁(yè)。阻礙角大小對(duì)擠壓棒材長(zhǎng)度影響第一百一十三頁(yè)，共401頁(yè)。C設(shè)計(jì)促流角與設(shè)計(jì)阻礙角相反，也可以在金屬流速較慢、難變形的薄壁部位的模孔入口端面處作一有助于金屬流動(dòng)的促流角，以加快該處金屬的流動(dòng)速度，達(dá)到均衡流速的目的。促流角—在型材壁較薄處的?？兹肟诙嗣嫣幾鲆粋€(gè)促流斜面，該斜面與模子平面間的夾角叫促流角。促流角一般取3°~10°。第一百一十四頁(yè)，共401頁(yè)。促流角示意圖第一百一十五頁(yè)，共401頁(yè)。D采用平衡?？?/p>

擠壓某些對(duì)稱性很差的型材時(shí)，當(dāng)模子上只能布置一個(gè)型材?？讜r(shí)，為了平衡金屬流速，采用平衡?？追绞?。第一百一十六頁(yè)，共401頁(yè)。E設(shè)計(jì)附加筋條或工藝余量

擠壓寬厚比很大的壁板型材時(shí)，如果對(duì)稱性很差，可采用附加筋條或工藝余量的方式平衡金屬流速。第一百一十七頁(yè)，共401頁(yè)。F設(shè)計(jì)導(dǎo)流?；?qū)Я髑?/p>

在型材模的前面，增加一個(gè)導(dǎo)流模，或在型材模入口端面作一個(gè)與擠壓型材斷面形狀相似的模腔，在模腔的底部再設(shè)計(jì)?？?，人為的使金屬流向流動(dòng)阻力大的模孔入口處。G多孔對(duì)稱布置?？?/p>

對(duì)于對(duì)稱性極差的型材，采用多孔中心對(duì)稱排列模孔，是解決流速不均最有效方法之一。第一百一十八頁(yè)，共401頁(yè)。LX0240型材模的導(dǎo)流腔第一百一十九頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.1.3型材?？壮叽缭O(shè)計(jì)?？壮叽缭O(shè)計(jì)時(shí)要考慮下列因素影響：a、合金牌號(hào)；b、產(chǎn)品的形狀、尺寸及允許偏差；c、擠壓溫度及在此溫度下模具材料與被擠壓金屬的線膨脹系數(shù)；d、產(chǎn)品斷面的幾何特點(diǎn)及在擠壓和拉伸矯直時(shí)的變化；e、擠壓力大小及模具的彈塑性變形。第一百二十頁(yè)，共401頁(yè)。型材?？壮叽绨聪率接?jì)算：

A=A0+M+（Ky+Kp+Kt）A0式中：A0—型材斷面公稱尺寸；

M—公稱尺寸的允許偏差；

Ky—邊緣較長(zhǎng)的丁字形、槽形等型材，考慮了拉應(yīng)力作用而使型材部分尺寸減小的系數(shù)；

Kp—考慮了拉伸矯直時(shí)的尺寸縮減系數(shù)；第一百二十一頁(yè)，共401頁(yè)。

Kt—型材的熱收縮量，Kt=tα–t1α1；

t、t1—分別為坯料和模具的加熱溫度；

α、α1—分別為擠壓溫度下型材和模具材料的線膨脹系數(shù)。對(duì)于鋁合金，M、α、α1可從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)中查到。系數(shù)Ky、Kp可按下表。第一百二十二頁(yè)，共401頁(yè)。系數(shù)Ky、Kp值第一百二十三頁(yè)，共401頁(yè)。設(shè)計(jì)普通型材模孔尺寸時(shí)，也可按下述簡(jiǎn)便方法設(shè)計(jì)模孔的外形和壁厚：?？椎耐庑纬叽纾▽?、高）A:

A=A0（1+k）+Δ1式中：Δ1—型材外形尺寸的正偏差；

k—綜合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，鋁合金取0.007~0.01。?？椎谋诤癯叽鏢:

S=S0+Δ2式中：Δ2—型材壁厚尺寸的正偏差。第一百二十四頁(yè)，共401頁(yè)。另外，對(duì)于一些特殊型材或型材的特殊部位，在?？壮叽缭O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取特殊的方法。(1)帶有圓角、圓弧的型材沒有偏差要求的圓角和圓弧，?？壮叽缈砂葱筒拿x尺寸設(shè)計(jì)；有偏差要求時(shí)，按上述方法計(jì)算。第一百二十五頁(yè)，共401頁(yè)。第一百二十六頁(yè)，共401頁(yè)。(2)帶有角度的型材對(duì)于帶有角度的型材，一般情況下?？壮叽缗c型材名義尺寸相同。但對(duì)于易發(fā)生并口的角材，設(shè)計(jì)時(shí)?？捉嵌葢?yīng)增大1°~2°；對(duì)于易發(fā)生擴(kuò)口的槽形型材，設(shè)計(jì)時(shí)角度應(yīng)減小1°~2°。第一百二十七頁(yè)，共401頁(yè)。(3)型材的一些特殊部位對(duì)于各部分壁厚相差懸殊，特別是遠(yuǎn)離擠壓筒中心的壁薄部分，由于受強(qiáng)烈的拉力作用而產(chǎn)生較大的非接觸變形，不能充滿模孔；對(duì)于寬而薄的排材，其中間部分流速快易產(chǎn)生非接觸變形；槽形型材的底部，一方面由于流速快產(chǎn)生非接觸變形，另一方面舌頭變形，從而造成中間部分變薄。這些部位在設(shè)計(jì)時(shí)，?？壮叽鐟?yīng)增大0.1~0.8mm。第一百二十八頁(yè)，共401頁(yè)。型材?？滋厥獠课怀叽缭O(shè)計(jì)第一百二十九頁(yè)，共401頁(yè)。普通實(shí)心型材模設(shè)計(jì)舉例一、LX0240型材單孔模設(shè)計(jì)第一百三十頁(yè)，共401頁(yè)。（1）?？撞贾玫谝话偃豁?yè)，共401頁(yè)。（2）設(shè)計(jì)工作帶長(zhǎng)度把型材斷面按壁厚尺寸不同分成5個(gè)部分，計(jì)算各部分的工作帶長(zhǎng)度。第一百三十二頁(yè)，共401頁(yè)。首先給定薄壁部分F1處的工作帶長(zhǎng)度為hF1=3㎜，則：hF2=5.2mm

hF3=5.4mm

hF4=7.1mm

hF5=5.6mm由于型材各部位離擠壓筒中心的距離不同，即便是型材各部位壁厚相同，也不能按上述計(jì)算取相同長(zhǎng)度的工作帶。第一百三十三頁(yè)，共401頁(yè)。依據(jù)同心圓規(guī)則，結(jié)合上述計(jì)算，設(shè)計(jì)型材?？赘鞑课还ぷ鲙чL(zhǎng)度第一百三十四頁(yè)，共401頁(yè)。?？赘鞑课坏墓ぷ鲙чL(zhǎng)度第一百三十五頁(yè)，共401頁(yè)。型材?？拙植抗ぷ鲙У谝话偃?yè)，共401頁(yè)。（3）設(shè)計(jì)導(dǎo)流腔在型材模孔入口處設(shè)計(jì)一個(gè)與型材斷面形狀相似的導(dǎo)流腔。導(dǎo)流腔的輪廓尺寸比型材的外形輪廓尺寸大6~15mm；導(dǎo)流腔的深度按照擠壓筒大小不同一般取10~30mm；導(dǎo)流腔的入口做成3°~15°的角度；導(dǎo)流腔各部位采用圓滑過(guò)渡。第一百三十七頁(yè)，共401頁(yè)。LX0240型材模的導(dǎo)流腔第一百三十八頁(yè)，共401頁(yè)。（4）型材模孔尺寸設(shè)計(jì)取系數(shù)k=0.007。各部位具體尺寸為：①外形63±0.51的?？壮叽鐬?.51+（1+0.007）×63=63.951，取64.0。

②外形91±0.51的?？壮叽鐬?.51+（1+0.007）×91=92.147，取92.1。

③外形61±0.51的模孔尺寸為0.51+（1+0.007）×61=61.937，取61.9。④外形71±0.51的?？壮叽鐬?.51+（1+0.007）×71=72.007，取72.0。第一百三十九頁(yè)，共401頁(yè)。⑤外形17.5±0.41的?？壮叽鐬?.41+（1+0.007）×17.5=18.033，取18.0。

⑥外形62±0.51的模孔尺寸為0.51+（1+0.007）×62=62.944，取62.9。⑦外形29±0.41的?？壮叽鐬?.41+（1+0.007）×29=29.613，取29.6。

⑧外形8±0.36的?？壮叽鐬?.36+（1+0.007）×8=8.416，取8.4。⑨左右兩壁厚6±0.2的?？壮叽鐬?+0.2=6.2mm。第一百四十頁(yè)，共401頁(yè)。⑩頂部壁厚6±0.2的模孔尺寸為6+0.2+0.005×60=6.5㎜。

⑾壁厚5±0.2的模孔尺寸為5+0.2=5.2㎜。

⑿型材中所有半徑為R3的圓角的?？壮叽鐬?.2+（1+0.007）×3=3.221㎜，取R3.2。⒀型材中所有半徑為R1.5的圓角的?？壮叽鐬?.2+（1+0.007）×1.5=1.7105㎜，取R1.7。LX0240

型材?？壮叽缛缦聢D：第一百四十一頁(yè)，共401頁(yè)。括號(hào)外為型材尺寸，括號(hào)內(nèi)為?？壮叽绲谝话偎氖?yè)，共401頁(yè)。LX0240型材模（入口端）第一百四十三頁(yè)，共401頁(yè)。出口端第一百四十四頁(yè)，共401頁(yè)。二、LX0222雙孔型材模設(shè)計(jì)第一百四十五頁(yè)，共401頁(yè)。（1）?？撞贾玫谝话偎氖?yè)，共401頁(yè)。（2）設(shè)計(jì)工作帶把型材斷面按壁厚尺寸不同分成5個(gè)部分，計(jì)算各部分的工作帶長(zhǎng)度。第一百四十七頁(yè)，共401頁(yè)。首先給定薄壁部分F1的工作帶長(zhǎng)度為hF1為3mm，則：hF2=4.1mm

hF3=16.0mm

hF4=4.7mm

hF5=7.1mm第一百四十八頁(yè)，共401頁(yè)。依據(jù)復(fù)合同心圓規(guī)則，結(jié)合上述計(jì)算，設(shè)計(jì)型材?？赘鞑课还ぷ鲙чL(zhǎng)度第一百四十九頁(yè)，共401頁(yè)。?？赘鞑课坏墓ぷ鲙чL(zhǎng)度第一百五十頁(yè)，共401頁(yè)。（3）設(shè)計(jì)阻礙角及導(dǎo)流腔第一百五十一頁(yè)，共401頁(yè)。（4）設(shè)計(jì)模孔加工尺寸取系數(shù)k=0.007，各部位具體尺寸如下：①外形22±0.74的?？壮叽鐬?.74+（1+0.007）×22=22.894，取22.9。

②外形11±0.69的?？壮叽鐬?.69+（1+0.007）×11=11.767，取11.8。

③外形28±0.74的?？壮叽鐬?.74+（1+0.007）×28=28.936，取28.9。

④外形62±0.91的?？壮叽鐬?.91+（1+0.007）×62=63.344，取63.3。

第一百五十二頁(yè)，共401頁(yè)。⑤外形59±0.81的?？壮叽鐬?.81+（1+0.007）×59=60.223，取60.2。

⑥外形79±0.91的?？壮叽鐬?.91+（1+0.007）×79=80.463，取80.5。

⑦外形35±0.81的模孔尺寸為0.81+（1+0.007）×35=36.055，取36.1。

⑧外形17±0.74的?？壮叽鐬?.74+（1+0.007）×17=17.859，取17.9。⑨外形7±0.53的?？壮叽鐬?.53+（1+0.007）×7=7.579，取7.6。

第一百五十三頁(yè)，共401頁(yè)。⑩外形5±0.50的?？壮叽鐬?.50+（1+0.007）×5=5.535，取5.5。

⑾外形4±0.50的?？壮叽鐬?.50+（1+0.007）×4=4.528，取4.5。

⑿外形3±0.50的?？壮叽鐬?.50+（1+0.007）×3=3.521，取3.5。⒀型材中所有半徑為R3的圓角的?？壮叽鐬?.30+（1+0.007）×3=3.321，取R3.3。

第一百五十四頁(yè)，共401頁(yè)。⒁型材中所有半徑為R2的圓角的模孔尺寸為0.2+（1+0.007）×2=2.214，取R2.2。

⒂型材中所有半徑為R1的圓角的?？壮叽鐬?.1+（1+0.007）×1=1.107，取R1.1。

LX0222

型材?？壮叽缛缦聢D（括號(hào)外為型材尺寸，括號(hào)內(nèi)為模孔尺寸）：第一百五十五頁(yè)，共401頁(yè)。LX0222型材?？自O(shè)計(jì)尺寸第一百五十六頁(yè)，共401頁(yè)。LX0222型材模（入口端）第一百五十七頁(yè)，共401頁(yè)。出口端第一百五十八頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.1.4型材模具強(qiáng)度校核

在設(shè)計(jì)型材模時(shí)，強(qiáng)度問(wèn)題是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，尤其是帶有懸臂部分的半空心型材模具，在生產(chǎn)中往往由于強(qiáng)度或剛度不夠，懸臂根部在擠壓時(shí)受到很大壓力而易發(fā)生彎曲，引起模孔變形或損壞，需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。另外，用平面模擠壓雙孔扁條類型材時(shí)，模子易從兩個(gè)危險(xiǎn)截面發(fā)生剪切變形而破壞，也需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。第一百五十九頁(yè)，共401頁(yè)。（1）槽形型材模強(qiáng)度校核第一百六十頁(yè)，共401頁(yè)。

把槽形型材模的突出部分，看成是一個(gè)受均布載荷的懸臂梁，其根部是危險(xiǎn)截面，計(jì)算模子的最小厚度。①求單位壓力p

p=P/F0式中：P—擠壓力（用擠壓機(jī)的額定壓力），N；

F0—擠壓筒斷面積，mm2。②求舌頭根部的彎曲應(yīng)力σw舌部載荷Q：Q=pal第一百六十一頁(yè)，共401頁(yè)。舌頭根部彎矩M：

舌頭根部截面模數(shù)W：則彎曲應(yīng)力為：第一百六十二頁(yè)，共401頁(yè)。③模具的最小厚度H

式中：h—模具厚度（模子和模墊的總厚度），mm；

l—懸臂梁長(zhǎng)度，mm；

a—懸臂根部斷面寬度，mm；b—懸臂根部斷面出口寬度，mm；第一百六十三頁(yè)，共401頁(yè)。

[σw]—模具材料的許用彎曲應(yīng)力，MPa。當(dāng)模具材質(zhì)選用3Cr2W8V鋼時(shí)，在500°C時(shí)，取[σw]=650MPa；400°C時(shí)，取980MPa。按照上式計(jì)算出的模具厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以保證模子的懸臂部分在發(fā)生彎曲變形的情況下，基本不會(huì)發(fā)生斷裂。但是，當(dāng)彎曲較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致模孔尺寸發(fā)生變化而影響型材的精度。第一百六十四頁(yè)，共401頁(yè)。

④懸臂梁端部撓度δmax計(jì)算模具懸臂梁端部最大撓曲變形按下式計(jì)算：式中：q—懸臂梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的壓力，

q=Q/l，N/mm；

E—模具材料彈性模量，對(duì)于3Cr2W8V鋼，取

E=2.2×105Mpa；第一百六十五頁(yè)，共401頁(yè)。J—懸臂梁截面的慣性矩，J=bH3/12，mm4。只有當(dāng)懸臂前端的撓度δmax

<1mm時(shí)，才能保證型材的精度。第一百六十六頁(yè)，共401頁(yè)。（2）雙孔扁條狀型材模強(qiáng)度校核

第一百六十七頁(yè)，共401頁(yè)。這類型材模通常都是以兩個(gè)危險(xiǎn)截面發(fā)生剪切變形而破壞，故可按兩端固定的均布載荷梁校核其抗剪強(qiáng)度τ。模具的剪切強(qiáng)度[τ]為：

則模具最小允許厚度為：

第一百六十八頁(yè)，共401頁(yè)。

式中：p—擠壓筒單位壓力，MPa；

a—兩?？啄Ｃ骈g距離，mm；

b—兩模孔出口端距離，mm；

c—空刀尺寸，mm；

[τ]—材料的許用剪切應(yīng)力。對(duì)于3Cr2W8V鋼，450°C時(shí)，取[τ]=700MPa；對(duì)于4Cr5M0SiV1鋼，450°C時(shí)取[τ]=600MPa。第一百六十九頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2舌形模設(shè)計(jì)3.3.2.1舌形模的工作特點(diǎn)舌型模是由橋支座1、模橋2、舌頭3、模子內(nèi)套4、模子外套5、焊合室6組成。第一百七十頁(yè)，共401頁(yè)。（1）舌型模擠壓的工作原理實(shí)心鑄錠在強(qiáng)大的擠壓力作用下，被模子上的橋分成幾股金屬流，流入焊合室，在高溫、高壓、高真空的條件下重新焊合，并經(jīng)?？着c針（舌頭）形成的間隙中流出，形成所需要形狀和尺寸的空心制品，制品上的焊縫數(shù)與金屬流的股數(shù)相同。（2）舌型模擠壓空心制品的優(yōu)點(diǎn)①與用穿孔針法生產(chǎn)管材相比，外形尺寸更精確，壁厚更均勻，而且尺寸變化小，都比較穩(wěn)定。第一百七十一頁(yè)，共401頁(yè)。②管材內(nèi)外表面質(zhì)量良好，無(wú)起皮、成層、擦傷、氣泡等缺陷。③可生產(chǎn)內(nèi)徑較小的管材和空心型材，管材最小內(nèi)徑可達(dá)2.5mm，空心型材內(nèi)孔最小到0.6mm。④可生產(chǎn)斷面形狀極為復(fù)雜的異型材和空心型材。⑤可在無(wú)獨(dú)立穿孔系統(tǒng)的擠壓機(jī)上，用實(shí)心錠生產(chǎn)管材和空心型材。⑥橋?qū)﹁T錠中心部位金屬流動(dòng)的阻擋，金屬流動(dòng)較均勻，可減少縮尾等缺陷。第一百七十二頁(yè)，共401頁(yè)。⑦與平面分流模相比，擠壓力較?。s低12%），金屬流動(dòng)較容易，更適合生產(chǎn)擠壓性能較差的合金管材和空心型材。（3）舌型模擠壓存在的缺點(diǎn)①制品有焊縫，當(dāng)工藝條件不當(dāng)時(shí)，焊縫強(qiáng)度比基本金屬的強(qiáng)度低（僅70%~80%左右），甚至導(dǎo)致焊合不良，出現(xiàn)裂紋、分層、氣泡和粗晶等缺陷。②與穿孔針擠壓相比，擠壓力高（約高20%左右），模子易損壞。第一百七十三頁(yè)，共401頁(yè)。③模子的設(shè)計(jì)、制造較復(fù)雜，成本較高。④殘料較長(zhǎng)，一般為橋高的1.5~2倍，或等于擠壓筒直徑的（0.9~1.1)倍，比穿孔針擠壓的長(zhǎng)2~3倍。⑤與平面模相比，修模和清理模腔都很困難。⑥模橋和橋支座的強(qiáng)度比平面分流模的低，擠壓時(shí)必須仔細(xì)調(diào)整擠壓中心。第一百七十四頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2.2鋁合金的可擠壓性

不同的鋁合金其擠壓能力是不一樣的，定性的評(píng)價(jià)金屬的擠壓能力可用一個(gè)綜合指標(biāo)—可擠壓性來(lái)表示?？蓴D壓性—合金以高的流出速度、大的變形程度、低的壓力進(jìn)行擠壓的相對(duì)能力?？蓴D壓性與其化學(xué)成分、鑄錠的熱處理制度、晶粒度的大小、型材的外形、結(jié)構(gòu)及復(fù)雜程度等有關(guān)。通常以6063的可擠壓性為100個(gè)單位，其他合金與之相比較，確定其可擠壓性。第一百七十五頁(yè)，共401頁(yè)。按照可擠壓性（Z）數(shù)值的大小，把合金分為三組：易擠壓合金（Z>100）；中等擠壓合金（Z=100~50）；難擠壓合金（Z<50）。根據(jù)金屬的可擠壓性，可以評(píng)價(jià)用不同合金獲得所需要型材的可能性和擠壓的相對(duì)難易程度?？梢源_定模具的結(jié)構(gòu)形式及所要采取的其他措施。第一百七十六頁(yè)，共401頁(yè)。第一百七十七頁(yè)，共401頁(yè)。第一百七十八頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2.3舌形模的結(jié)構(gòu)形式第一百七十九頁(yè)，共401頁(yè)。（1）突橋式擠壓硬鋁合金時(shí)應(yīng)用較廣泛。模子加工制造較簡(jiǎn)單，所需要的擠壓力較小，焊合室中的延伸系數(shù)大，型材各部分的金屬流動(dòng)較均勻，可以采用較高的擠壓速度。缺點(diǎn)是擠壓殘料較長(zhǎng)，一般為(0.9~1.1)D0，而半突橋式和埋入橋式的分別為(0.5~0.7)D0和(0.2~0.3)D0，模橋和橋支座的強(qiáng)度不如另外兩種結(jié)構(gòu)的模子。（2）埋入橋式第一百八十頁(yè)，共401頁(yè)。優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度很高。但加工制造較復(fù)雜，擠壓力較大，擠壓難變形的硬合金制品時(shí)，擠壓比和鑄錠長(zhǎng)度受限制，型材尺寸受限制。用剪刀分離殘料時(shí)留在模具的錐形漏斗和模腔內(nèi)的殘料會(huì)影響下一根型材的表面質(zhì)量和焊縫質(zhì)量。（3）半埋入橋式介于上述兩種模子之間，主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度很高，殘料較小。在擠壓很難變形的5A06合金等型材時(shí)常采用。第一百八十一頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2.4舌型模?？椎暮侠砼渲茫?）舌型模擠壓金屬變形流動(dòng)特點(diǎn)①被模橋劈開的幾股金屬在多數(shù)情況下的體積是不相等的。②金屬沿舌頭長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生附加摩擦力。③沿模橋側(cè)表面會(huì)產(chǎn)生不均勻的摩擦力。④在被分開的金屬體積中會(huì)產(chǎn)生溫差。從而促使金屬?gòu)哪？琢鞒龅乃俣炔痪斐尚筒膸缀涡螤町a(chǎn)生附加彎曲。第一百八十二頁(yè)，共401頁(yè)。（2）?？椎暮侠砼渲芒倌虻奈恢貌荒芷x模具中心過(guò)大，以免使焊合室的容積顯著減少，金屬難以充滿焊合室。②應(yīng)使被模橋分開的金屬斷面積與模孔斷面積成正比。③組合針可偏離模橋中心，以避免模橋過(guò)于靠近擠壓筒壁。④在靠近擠壓筒壁一邊的模橋上開缺口，以增大金屬的供應(yīng)量。第一百八十三頁(yè)，共401頁(yè)。模芯偏離模橋中心第一百八十四頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2.5舌型模結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)第一百八十五頁(yè)，共401頁(yè)。A模橋（1）斷面形狀模橋的斷面形狀主要有梭子形、菱形和水滴形三種。第一百八十六頁(yè)，共401頁(yè)。梭子形—分離殘料容易，抗剪強(qiáng)度高，但殘料較多。菱形—橋高可降低，減少殘料，但焊合室中殘余金屬較多，影響產(chǎn)品質(zhì)量。水滴形—易分離殘料，產(chǎn)品質(zhì)量好，模橋強(qiáng)度高，應(yīng)用最廣泛。第一百八十七頁(yè)，共401頁(yè)。（2）橋高h(yuǎn)h過(guò)大，使殘料增加，成品率降低，分離殘料困難。h過(guò)小，影響橋厚尺寸H，降低模橋強(qiáng)度。通?？扇?，h=（1.5~2)d1。一般情況下也可以取h=40~50mm。（3）橋長(zhǎng)L

L根據(jù)擠壓筒直徑確定，一般可?。?/p>

L=D0-（2~5）mm第一百八十八頁(yè)，共401頁(yè)。（4）橋?qū)抌根據(jù)擠壓機(jī)能力不同，一般取：b=20~60mm。也可?。?/p>

b=（1.1~1.2)d1

或b=d

b大，橋的強(qiáng)度高，但擠壓力大；b小，橋的強(qiáng)度低。（5）橋厚H橋的厚度H應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算來(lái)決定。一般情況下，橋的厚寬比為：

H/b=1.5~2.0第一百八十九頁(yè)，共401頁(yè)。（6）橋面圓角r橋面一般作成圓弧形，圓角半徑為：

r=b/2（7）橋根部圓角半徑R橋根部的圓角半徑R大小對(duì)橋根的強(qiáng)度有很大影響，一般?。篟=H-rB焊合室高度h1+h2焊合室作用：保證在模橋下聚集有足夠的金屬，使焊合室中建立起一個(gè)超過(guò)被擠壓金屬屈服強(qiáng)度10~15倍的高靜水壓力，以便金屬能夠在高溫高壓下重新焊合。第一百九十頁(yè)，共401頁(yè)。

焊合室的高度直接影響著焊縫質(zhì)量的高低，它由兩部分構(gòu)成，即：橋孔高度h1和模腔凹下深度h2。橋孔高度h1大，焊縫質(zhì)量好，但當(dāng)h一定時(shí)，會(huì)降低橋的強(qiáng)度。如果h也隨之增大，將使殘料增大。在保證焊縫質(zhì)量的情況下（即h1+h2一定），為了降低橋高，可適當(dāng)增加h2的高度。如果把h1設(shè)計(jì)成負(fù)值或0，將焊合室移到模子里面，就成為半埋入式或埋入式舌型模。第一百九十一頁(yè)，共401頁(yè)。焊合室高度與擠壓筒直徑有關(guān)，一般取10~40mm。擠壓機(jī)噸位大取上限，噸位小取下限。擠壓筒直徑/mm115130170200~270≥300焊合室高度/mm1015203040第一百九十二頁(yè)，共401頁(yè)。C舌芯（針）d1

舌芯決定了空心制品的內(nèi)孔尺寸和形狀。其尺寸同平面模設(shè)計(jì)一樣按下式計(jì)算：

d1=（1+k）d0為了保證內(nèi)表面質(zhì)量，舌芯的端部可做成5o的傾斜角，并倒r=0.5mm的圓弧。舌芯的長(zhǎng)度只要伸出模孔工作帶即可。過(guò)長(zhǎng)，易產(chǎn)生偏心；過(guò)短，易造成管材橢圓或型材變形。對(duì)于小噸位擠壓機(jī)一般為2~4mm；大噸位擠壓機(jī)可達(dá)到10mm。第一百九十三頁(yè)，共401頁(yè)。D模子

模子通常是單獨(dú)加工，然后與模套熱裝組成一個(gè)整體的舌型模。第一百九十四頁(yè)，共401頁(yè)。（1）模子的外徑D1模子的外徑D1應(yīng)比產(chǎn)品的外接圓直徑大8~20mm。（2）模子的高度A模子的高度A與模套的高度相同。（3）?？壮叽鏒模孔尺寸D的確定與普通型材模相同。（4）工作帶長(zhǎng)度在工作帶的有效長(zhǎng)度范圍內(nèi)，隨著工作帶長(zhǎng)度增加，焊縫和基本金屬的強(qiáng)度第一百九十五頁(yè)，共401頁(yè)。

都增加，故舌型模的工作帶比一般模子要長(zhǎng)一些，而且在入口側(cè)做成1o左右的錐角；為了平衡金屬流速，位于橋下部分的工作帶長(zhǎng)度比其它部位的要短一半；舌型模設(shè)計(jì)也可以采用不等長(zhǎng)工作帶、阻礙角、促流角等。（5）模子外形模子的外形根據(jù)制品的形狀來(lái)決定，可以是圓形，也可以是矩形或其它形狀，并且做成3o左右的倒錐角。第一百九十六頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.2.6舌型模強(qiáng)度校核

舌型模擠壓時(shí)的受力情況比較復(fù)雜，承受著橋面單位長(zhǎng)度上的均布載荷q的作用和舌芯上的摩擦力的作用，是一個(gè)三次靜不定的受力系統(tǒng)，計(jì)算起來(lái)比較麻煩，可采用下面的簡(jiǎn)化辦法來(lái)處理。把模橋看成是受均布載荷作用的簡(jiǎn)支梁，主要校核模橋的抗彎強(qiáng)度。對(duì)于水滴形截面橋，可近似按橢圓形截面來(lái)處理，其長(zhǎng)半軸為H/2，短半軸為b/2。

第一百九十七頁(yè)，共401頁(yè)。如果不考慮摩擦的影響，于是：第一百九十八頁(yè)，共401頁(yè)。式中：p—作用在擠壓墊上的最大單位壓力，MPa；l—橋支座之間的距離，mm；a—橋橢圓斷面長(zhǎng)軸半徑，mm；b—橋橢圓斷面短軸半徑，mm；q—作用在橋上的單位長(zhǎng)度上的載荷，N/mm；[σw]—許用彎曲應(yīng)力，對(duì)3Cr2W8V鋼，在400℃取650MPa；在500℃時(shí)可取980MPa。第一百九十九頁(yè)，共401頁(yè)。XC052舌型模設(shè)計(jì)舉例第二百頁(yè)，共401頁(yè)。XC052鋁型材安排在19.6MN擠壓機(jī)的Φ200mm擠壓筒上生產(chǎn)，擠壓比為61.5，合金為5A06。（1）模橋的斷面形狀選擇水滴形。（2）橋高h(yuǎn)：對(duì)于XC052，d1=34mm，則可取h=70mm。（3）橋長(zhǎng)L：XC052安排在Φ200mm擠壓筒上，取L=195mm。（4）橋?qū)抌：取b=40mm。（5）橋厚H：取H=65mm。第二百零一頁(yè)，共401頁(yè)。（6）橋面圓角r：取r=20mm。（7）橋根部圓角半徑R：取R=45mm。（8）焊合室高度h1+h2

取h1=5mm，h2=20mm，即：

h1+h2=25mm。（9）舌芯（針）d1

根據(jù)計(jì)算取d1=34.6mm。（10）模子外形尺寸第二百零二頁(yè)，共401頁(yè)。模子外形根據(jù)制品采用正方形，取邊長(zhǎng)為70mm，則兩個(gè)橋墩之間的距離（即橋孔長(zhǎng)度）也取70mm。（11）工作帶長(zhǎng)度

XC052模孔可以被橋遮擋住，工作帶長(zhǎng)度可取一樣，取為5mm。第二百零三頁(yè)，共401頁(yè)。（12）強(qiáng)度校核對(duì)于所設(shè)計(jì)的XC052模具，安排在19.6MN擠壓機(jī)的Φ200mm筒上擠壓時(shí)，擠壓筒的比壓p=624MPa，兩個(gè)橋支座之間距離l=70mm，模橋厚度H=65mm，橋?qū)?0mm。則模橋的抗彎強(qiáng)度為：

σw=615MPa

<（650~980）MPa第二百零四頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.3平面分流模設(shè)計(jì)平面分流組合模是在橋式舌型模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，實(shí)質(zhì)是橋式舌型模的一個(gè)變種，即把突橋改成為平面橋，所以又稱為平刀式舌型模。平面分流組合模一般是由陽(yáng)模（上模），陰模（下模），定位銷，聯(lián)結(jié)螺釘四部分組成。

第二百零五頁(yè)，共401頁(yè)。在上模上有分流孔，分流橋和模芯，分流孔是金屬通往型孔的通道，分流橋是支承模芯（針）的支架，而模芯（針）用來(lái)形成型材內(nèi)腔的形狀和尺寸。在下模上有焊合室，?？仔颓?，工作帶和空刀。焊合室是把分流孔流出來(lái)的金屬匯集在一起重新焊合起來(lái)形成以模芯為中心的整體坯料，由于金屬不斷聚集，靜壓力不斷增大，直至擠出?？住?/p>

第二百零六頁(yè)，共401頁(yè)。

定位銷用于上下模的裝配定位，而聯(lián)結(jié)螺釘是把上下模牢固地聯(lián)結(jié)在一起。根據(jù)分流橋的結(jié)構(gòu)不同，把平面分流模又分為固定橋和可拆卸橋式兩種，又分別稱為孔道式和叉架式分流模。第二百零七頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.3.1平面分流模擠壓的特點(diǎn)（1）平面分流模擠壓的工作原理采用實(shí)心鑄錠，在擠壓機(jī)擠壓力的作用下，金屬在經(jīng)過(guò)分流孔時(shí)被劈成幾股金屬流，匯集于焊合室（模腔），在高溫、高壓、高真空的模腔內(nèi)又重新被焊合，然后通過(guò)模芯與模孔所形成的間隙流出，形成符合一定尺寸、形狀和表面質(zhì)量要求的管材或空心型材。第二百零八頁(yè)，共401頁(yè)。（2）平面分流模擠壓空心型材的優(yōu)點(diǎn)①可擠壓雙孔或多孔內(nèi)腔十分復(fù)雜的空心型材或管材，也可以同時(shí)擠壓多根空心制品，橋式舌型模則很難實(shí)現(xiàn)甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。②可以擠壓懸臂梁很大，用平面模很難擠壓的半空心型材。③可拆換，易加工，成本較低。④與舌型模相比，殘料較短，易分離。第二百零九頁(yè)，共401頁(yè)。⑤可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓，根據(jù)需要截取任意長(zhǎng)度制品。⑥可以通過(guò)改變分流孔的大小、形狀和數(shù)目，使斷面形狀比較復(fù)雜，壁厚差較大，難以用工作帶、阻礙角和促流角等調(diào)節(jié)流速的空心型材很好成形。

⑦可以用帶錐度的分流孔，實(shí)現(xiàn)在小擠壓機(jī)上擠壓外形較大的空心制品，而且能保證有足夠的變形量。

第二百一十頁(yè)，共401頁(yè)。（3）平面分流模擠壓的缺點(diǎn)①焊縫較多，可能會(huì)影響制品的組織和力學(xué)性能。

②要求模子的加工精度較高，特別是對(duì)于多孔空心型材，上下模要求嚴(yán)格對(duì)中。

③變形阻力較大，擠壓力一般比平面模高30%~40%，比橋式舌型模高15%~20%。

④殘料分離不干凈，有時(shí)會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且不便于修模。

第二百一十一頁(yè)，共401頁(yè)。3.3.3.2平面分流模結(jié)構(gòu)要素設(shè)計(jì)（1）分流比確定

分流比(K)就是各分流孔的斷面積(∑F分)與型材斷面積(F型)之比，即：

K=∑K分/F型分流比K的大小直接影響到擠壓阻力的大小，制品成型和焊合質(zhì)量。K值越大，越有利于金屬流動(dòng)與焊合，也可減少擠壓力。因此，在模具強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能選取較大的K值。第二百一十二頁(yè)，共401頁(yè)。

在一般情況下，生產(chǎn)空心型材時(shí)，取K＝10~30；生產(chǎn)管材時(shí)，取K＝8~15。（2）分流孔的形狀、斷面尺寸、數(shù)目及其分布

分流孔的形狀、斷面尺寸，數(shù)目及不同的排列方式，直接影響到擠壓制品的質(zhì)量、擠壓力和模具的使用壽命，對(duì)于每一特定的產(chǎn)品必須設(shè)計(jì)特定的分流孔。分流孔的斷面形狀有圓形、腰子形、扇形、矩形、梯形、橄欖形及異形等。

第二百一十三頁(yè)，共401頁(yè)。部分分流孔示意圖第二百一十四頁(yè)，共401頁(yè)。

分流孔的數(shù)目有兩孔、三孔、四孔和多孔多種，這要根據(jù)制品的外形尺寸，斷面形狀，?？椎呐帕形恢玫葋?lái)確定。對(duì)于小直徑的管材多采用3~4個(gè)圓形的或2~3個(gè)扇形分流孔；對(duì)大直徑管材多采用2~3個(gè)扇形分流孔；對(duì)外形尺寸大，斷面形狀復(fù)雜的管材和型材或空心壁板，則采用4個(gè)以上的異形分流孔；對(duì)于寬厚比大的扁寬型材或空心壁板，有時(shí)采用多達(dá)10個(gè)以上的矩形分流孔。第二百一十五頁(yè)，共401頁(yè)。

分流孔數(shù)目要盡量少，以減少焊合縫，增大分流孔的面積，降低擠壓力。分流孔的斷面尺寸主要根據(jù)制品的外形尺寸，制品的斷面積，以及所要求的分流比，模具的強(qiáng)度等因素來(lái)確定。

為了降低擠壓力，提高焊縫質(zhì)量，或者對(duì)制品的外形尺寸較大，想擴(kuò)大分流比又受到模子強(qiáng)度的限制時(shí)，分流孔可做成斜形孔（分單錐形和雙錐形兩種），一般說(shuō)來(lái)，其內(nèi)斜度為1°~3°，外錐度取3°~6°。

第二百一十六頁(yè)，共401頁(yè)。第二百一十七頁(yè)，共401頁(yè)。

分流孔在模子平面上的合理布置，對(duì)于平衡金屬流速，降低擠壓力，促進(jìn)金屬的流動(dòng)與焊合，提高模具壽命等都有一定的影響。對(duì)于對(duì)稱性較好的空心制品來(lái)說(shuō)，各分流孔的中心圓直徑應(yīng)大致等于0