挤压模具设计

挤压模具设计
邓小民
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课程简介
• 本课程以铝合金挤压模具设计为例，介 绍挤压模具设计的基本方法、思路。主 要内容包括：概述，挤压模具用材料选 择，普通型材模、舌型模、分流模、宽 展模、导流模、保护模的设计方法，模 具修正方法等。
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• 1、概述 所谓挤压，就是对放在挤压筒内的金
属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定 的模孔中流出，获得所需要的断面形状 和尺寸的制品的一种塑性成型方法。
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• XC611 XC621 XC637 XC649
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• XC6571
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• XC6571
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• XC66601 XC673
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• （7）XC7—电子工业用型材，下分8个 “目”
• XC71—边框型材 • XC72—骨架型材 • XC73—插角型材 • XC74—联结型材 • XC75—附件型材 • XC76—散热型材 • XC77—整体型材 • XC70—空心型材
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• （3）XC3—槽形型材，下分7个“目” • XC31—普通槽形型材 • XC32—凸边槽形型材 • XC33—弯边槽形型材 • XC34—圆头槽形型材 • XC35—异形槽形型材 • XC36—叉形槽形型材 • XC37—燕尾槽形型材
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• XC311 XC321 XC331 XC344
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不同的铝型材企业，对所挤压的铝合金 型材有自己不同的分类表示方法。按照 原冶金部标准化研究所1984年出版的 “铝及铝合金、镁合金挤压型材图册”， 挤压型材按形状或用途共分为十大类， 分别在XC后面用1、2、3、4、5、6、7、 8、9、0表示。在1~7类型材中，根据型 材的断面形状及特点，又分为若干个目。 在同一目中，按型材形状又分为若干组， 一个图形即为一组，依自然顺序排列。
成三大类： • （1）实心型材（简单）
指一般的角材、槽材、工字型材、丁 字型材、Z字型材等。
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• 各种实心型材
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• （2）半空心型材（较复杂） 根据型材断面形状分为三级：
• Ⅰ级：从开口中心线看左右是对称的。 • Ⅱ级：从开口中心线看左右是不对称的。 • Ⅲ级：两个半空心型材。
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• （3）空心型材（复杂） 根据断面形状也可分为三级：
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• 即便是相同级别的半空心型材或空心型 材，断面形状不同，其复杂程度也不一 样。因此，除断面复杂性外，还要考虑 形状因素F0：型材断面周长S与单位质量 W之比（或周长与断面积A之比），即： F0 =S/A=S/W。
• 如果用C表示型材外接圆直径，则SC/A就 是一个反映挤压难易程度的指数，其值 越大，型材越难挤压。
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Hale Waihona Puke Baidu
• XC112 XC121 XC131 XC141 XC1510
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• （2）XC2—丁字型材，下分6个“目” • XC21—直丁字型材 • XC22—斜丁字型材 • XC23—双丁字型材 • XC24—圆头丁字型材 • XC25—异形丁字型材 • XC26—专用异形丁字型材
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• XC211 XC221 XC231 XC246 XC254
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• （5）XC5—工字型材，下分5个“目” • XC51—等边等壁工字型材 • XC52—等边不等壁工字型材 • XC53—不等边不等壁工字型材 • XC54—圆头工字型材 • XC55—异形工字型材
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• XC511 XC521 XC531 XC541 XC551
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• （6）XC6—航空用型材，下分7个“目” • XC61—边条、铰链型材 • XC62—尾刃、窗框等型材 • XC63—管夹型材 • XC64—大梁型材 • XC65—变断面型材 • XC66—异形型材 • XC67—毛坯型材
• Ⅰ级：圆形空心，直径较小，断面对称； 或内径较小，外形不对称。
• Ⅱ级：除Ⅰ级以外，外接圆大于130 mm， 只有1个空心，空心是非圆 形。
• Ⅲ级：除Ⅰ、 Ⅱ级以外所有的空心型材， 壁厚是均一的，其空心断面是完整 或多孔的，即圆、正方、长方、六角、 椭圆、梯形等。
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•
• 对于半空心和空心型材，级别越高，其 断面形状越复杂，可挤压性越差，模具 设计的难度就越大。
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• 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—电子工业用型材 • XC8—民用型材 • XC9—其他专用型材 • XC0—空心型材
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• （1）XC1—角形型材，下分5个“目” • XC11—直角型材 • XC12—锐角型材 • XC13—钝角型材 • XC14—圆头角型材 • XC15—异形角型材
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• XC711 XC722 XC731 XC747
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• XC754 XC7610 XC776 XC703
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• 代号XC8、XC9、XC0为无“目”的 型材类，在类的后面就是组。如XC81-2， 即为第8类、第1组中的第2号型材。
• 1.2断面形状的复杂性 根据断面形状的复杂程度可把型材分
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• XC353 XC362 XC373
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• （4）XC4—Z字型材，下分5个“目” • XC41—等边等壁Z字型材 • XC42—等边不等壁Z字型材 • XC43—不等边等壁Z字型材 • XC44—圆头Z字型材 • XC45—异形Z字型材
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• XC411 XC421 XC434 XC441 XC452
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挤压方法适合于各种金属材料的塑性 成型，特别适合于有色金属材料的挤压 成型，其中最典型的是铝合金型材的挤 压成型。
挤压模具设计的任务，就是根据制品 的断面形状和尺寸的具体要求，设计能 够生产出合格制品的模具，且符合经济 利益原则。
主要内容：铝合金挤压模具设计
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• 1.1铝合金型材分类
目前，铝合金挤压型材的品种规格大约 有50000种以上，其断面是非常复杂的， 有各式各样。其特点是：绝大多数断面 是不对称的；型材断面与锭坯断面不相 似；型材断面各部位壁厚差大；多数带 有各种形状的半空心、空心等。其结果 造成金属流动不均匀，挤压制品出现弯 曲、扭拧、波浪、尺寸不合格、裂纹等 各种缺陷；易造成模具的早期失效及损 坏。
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• 1.3 型材断面设计原则 • 1.3.1 断面大小