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挤压模具结构及设计原则

第七篇轻工模设计

第三节铝型材挤压模具的结构要素与设计原则

一、模具结构要素的设计

模具的典型结构要素是指挤压模的外形结构和截面形状。下面仅以铝合金挤压中最基本和使用最广泛的平面模和锥形模为例,对其典型结构要素,如模角!、定径

入口圆角"、出口直径#、外形尺寸进行简要分析。带长度!、

!"模角模角!是指模具轴线与其工作端面之间所构

其特点是成的夹角,见图#$#$%平模的模角!等于&’(,

在挤压时形成较大的死区,阻止铸锭表面的杂质、缺陷、氧

化皮等流到制品的表面上,可获得良好的制品表面,但在挤

压某些易在死区产生断裂的金属与合金时,会引起制品表

面分层、起皮和小裂纹。采用平模挤压时,消耗的挤压力较

大,模具容易产生变形,使模孔变小或者将模具压塌,特别

是在挤压某些高温、高强的难变形合金时,上述现象更明

显。从减少挤压力,提高模具使用寿命的角度来看,应使用锥形模。根据模角!与挤压力的关系,当!)*+挤压力出现最小值。但是当!)*+由于死区(,-’(时,(,+’(时,

变小,铸锭表面的杂质和脏物可能被挤出模孔而恶化制品的表面质量。因此,挤压铝

一般可取++随着挤压条件的改合金用锥形模的模角应大于+’(,(,-+(。应该指出,

变,合理模角也会发生变化。如在静液挤压时,随着挤压系数的变化,模角可在!+((小挤压系数)到*’(大挤压系数)之间波动。静液挤压时,模具的模角比正常挤压时(

要小的主要原因是工具与金属之间的摩擦力较小。不同工作介质的摩擦应力也不一样,因此,其合理模角也会发生变化。

为了兼顾平面模和锥形模的优点,出现了平锥模和双锥模。双锥模的模角为!!

为了提高挤压速度,最好取!.)!’)-’(,-+(,(,*+(。但在挤压铝合金时,(,!.)!’

!%(。

此外,还采用流线模、平流线模和碗形模等,这些模具的模角是连续变化的。挤压铝合金型材大多采用平面模,因其加工比较简单。锥模主要用来挤压铝、镁合金管材。碗形模主要用于润滑挤压和无残料挤压。

."定径带长度!和直径#

!.%- 定径带又称工作带,是模具中垂直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。

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