大师分享铝型材挤压模具结构分析技术知识

一、模具的作用

模具在挤压成型过程中起着将圆形的铝棒变形为各种形状的铝材的作用。

二、模具的分类

铝型材可以分为三大类：实心材、空心材、半空心材。

◆相应模具按常规也分为平面模（实心模），分流模（空心模）。

◆平模又可分为整体模、导流板+模面（模垫）。

◆分流模还包括专为半空心材设计的假分流模，封闭台模，还有带前置导流板的三合一分流模。还根据焊合室在上模还是在下模，又可分为上焊合分流模或下焊合分流模等。

◆根据模孔数目也可以分为单孔模和多孔模。

三、挤压模具的结构及要点：

◆工作带高度(工作带高低点)和直径（也称为定径带,即型腔尺寸）；

工作带：是模子中垂直于模具工作端面并用以保证挤压制品的形状、尺寸和表面质量的区段。（工作带直径也是模具设计中的一个重要参数，它的原则为：保证挤压出的铝材在冷却状态下不超出图纸公差范围的条件下，尽量延长模具的使用寿命。影响铝材尺寸的因素很多，如温度、模具材料和铝合金成份、产品的形状和尺寸，拉伸矫直量及模具的变形情况等。

工作带的长度也是模具的重要参数，工作带的长度过短，产品的尺寸难以稳定，也容易产生波纹，椭圆度，压痕、压伤、同时模具易磨损减低寿命。工作带过长时，会增大与金属的磨擦作用，增大挤压力，易于粘接金属，易使制品表面擦花，划伤、毛刺、麻面、搓衣板等缺陷。

◆空刀:保证铝材制品顺利通过并保证铝材质量的重要参数。若出口空刀过小，则容易划伤铝材表面，甚至引起堵模，如果出口空刀过大，会削弱工作带的强度，引起工作还的变形、压塌，降低模具的使用寿命。

◆导流板（槽）：由于铝棒通常为圆形，而制品的形状则千奇百怪，因此由圆形的铝棒突变为制品的形状太剧烈，设定一个介于铝棒与制品之中的过渡形状，减少一次变形的过程，通常导流槽的形状都是接近制品的形状。

◆分流孔是铝通往型孔的通道，其形状、断面尺寸、数目及不同的排列方式都直接影响到挤压制品的质量、挤压力和模具的使用寿命。

在一般情况下分流孔的数目要尽量少，以减少焊合线，增大分流孔的面积降低挤压力。分流孔的断面尺寸主要根据制品的外形尺寸、制品的断面积，以及所要求的分流比及模具的强度因素都确定。分流孔的合理布置，对于平衡金属流速、减少挤压力，促进铝的流动与焊合，提高模具的寿命都有一定的影响。

◆分流桥：模具的支撑，它的宽窄与模具强度与金属的流量有关。分流桥的高度直接影响到模具的寿命、挤压力与焊合质量。在保证模具强度及供料充足的情况下。分流桥应尽量设计短面窄。信息来源微信公众号：铝材联盟

◆模芯：相当于穿孔针，它决定了产品的内腔尺寸和形状，通过与下模的型腔配合间隙生产出有空心部分的铝合金。

◆焊合室：是金属聚集并焊合的地方。焊合室的容积越大。焊合室的截面积与制品的截面之比越大，则焊合室所建立起来的静水压力也就越大，铝在焊合室停留的时间越长，因而焊合的质量也就越高。

铝合金的成本

注塑模具生产中的交货期，无论是钢还是铝，都与生产模具的工时有直接关系。因此，如果通过制造效率能够降低模具制造时间，无论是通过材料选择还是通过其他方式，模具的交付周期都能够减少。例如，如果一个套钢制模具需要4000小时才能完成，那么使用铝合金制造的相同零件的工具应该合理地需要3400到3600小时就能完成。这意味着生产时间和交付周期都减少了10%到15%。

在实际生产中使用铝合金模具可以降低成本吗？

任何使用铝合金模具降低成本的讨论都需要从缩短周期开始。例如，一套模具每年运行75000模次，周期时间为50秒，每年需要运行250天，每天生产300件。

在铝制模具中运行的相同工艺条件的周期时间将大大加快。按照经验，假设使用的30%周期时间减少是非常合理的。在这个例子中，同样的工艺条件，现在只需要38秒的周期时间，相当于每年仅需192天的生产运行。这相当于节省了大约1400小时，生产成本和开销都将大幅减少。

铝合金模具有什么技术优势？

注射压力要求会影响零件的经济性和质量。当然，相对较小的注塑机会更加经济，但铝合金还有一个额外的好处。实际使用情况告诉我们，相对来说，填充同样的模具，铝合金模具需要的填充压力更小，钢模具需要的填充压力更大。原因是熔料进入模具之后，树脂会向模具表面快速传递热量。这将在产品表面上形成一层较薄的定型塑料“表皮”。塑料在模具中的流动方式为喷泉流动。例如，如果一个零件的厚度为2毫米，而钢模具形成的塑料表皮厚度为0.25毫米（上下均有一层），那么树脂流的喷泉效应会使塑料通过1.5毫米（2-0.25*2=1.5毫米）。如果相同的模具是用铝合金的，则外皮厚度约为0.1 mm，会留下约1.8 mm的塑料流动空间。模具中的限制越小，意味着所需的注射压力越小。