民用建筑鋁型材模具的設(shè)計(jì)除了遵循普通模具的設(shè)計(jì)原則以外，還有以下特點(diǎn)：

（1）擠壓機(jī)（擠壓筒）的最佳比壓為350~700MPa；

（2）擠壓系數(shù)的最佳值為30~80；

（3）最佳比壓和擠壓系數(shù)可通過擠壓機(jī)、擠壓筒、擠壓工藝參數(shù)、鑄錠長(zhǎng)度以及模孔孔數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)；

1：模具種類及其結(jié)構(gòu)特征

擠壓民用建筑鋁型材的模具可分為平面模和空心模兩大類；空心模又可分為平面分流組合模、星形組合模、舌形模，其中平面分流組合模最為常用，占95%以上；

平面模用于擠壓實(shí)心鋁型材，模子可以做的很薄，在14.7MN以下的中小型擠壓機(jī)上使用的模子可以薄到20~25mm，15.7~34.3MN擠壓機(jī)用的模子可以取30mm左右厚；薄模易加工制造，便于修模和拋光工作帶表面；為了保證模子強(qiáng)度和產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性，要增加模墊的厚度或數(shù)目；

平面分流組合模用于擠壓空心鋁型材，因需經(jīng)二次變形，故所需擠壓力較大，易造成悶車；用這種模具擠壓空心鋁型材，成品率較高，模具易加工制造，生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單，能生產(chǎn)各種高精度、高光潔表面的、形狀復(fù)雜的薄壁空心型材和多孔空心型材，但在擠壓中或擠壓完畢時(shí)修模和清理殘料較困難；

星形組合模適用于外形尺寸較大的空心鋁型材，擠壓力較分流組合模的小，型材成品率較高，殘料清理也較容易，但模子加工較困難；

舌形模殘料較長(zhǎng)，型材成品率低，模具加工難度介于兩者之間，但擠壓阻力較小，且在擠壓中或擠壓結(jié)束時(shí)殘料容易清理干凈，修模方便，故多用于需要較高擠壓力的品質(zhì)要求較高的薄壁空心型材或硬合金軍工鋁材；下表列出了3種空心鋁型材模具的比較；

3種空心鋁型材模具的比較

2：模孔在模子平面上的布置原則

（1）應(yīng)考慮鋁型材擠出模孔時(shí)在出料臺(tái)上的穩(wěn)定性，以防止扭彎型材；

（2）裝飾面不要與出料臺(tái)直接接觸，以防劃傷表面；

（3）應(yīng)考慮到靠近擠壓筒中心的金屬比靠近邊緣的金屬流動(dòng)較快，所以鋁型材的薄壁部分應(yīng)盡可能靠近擠壓筒中心；

（4）對(duì)于槽形型材，其模孔布置應(yīng)避免金屬流動(dòng)快慢不均而造成的舌頭偏斜，引起型材壁厚不均勻；

模孔最大外接圓與模子外徑間的關(guān)系，如下表所示：

平面模的布置

平面分流組合模的布置

3：分流孔的形狀及其在模子平面上的布置

模子入料腔的數(shù)目、形狀、大小及其在模子平面上的排列，對(duì)金屬流動(dòng)影響極大，應(yīng)根據(jù)擠壓筒的大小、產(chǎn)品形狀、擠壓產(chǎn)品的根數(shù)及其排列位置來確定入料腔的形狀和數(shù)目；模腔的設(shè)計(jì)應(yīng)保證模孔金屬流動(dòng)的均勻性，在保證模子強(qiáng)度的條件下，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)的大一些；即分流比應(yīng)大于15~20；

4：模孔工作帶的確定原則和方法

（1）模孔工作帶的確定原則

（2）

工作帶厚薄是調(diào)整金屬流動(dòng)速度的關(guān)鍵因素，工作帶設(shè)計(jì)不當(dāng)，鋁型材各部分流出模孔的速度就不均勻，擠壓出的鋁型材就會(huì)產(chǎn)生扭擰、彎曲、平面間隙大等缺陷；為了合理給定工作帶，應(yīng)考慮影響工作帶長(zhǎng)度的兩個(gè)主要因素：

1）模孔排列位置對(duì)金屬流動(dòng)的影響；擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)特性是靠近擠壓筒中心部位的金屬流動(dòng)快，遠(yuǎn)離中心的逐漸減慢；為使金屬流動(dòng)均勻，必須把中心部位的模孔工作帶做得厚一些，遠(yuǎn)離中心出逐漸減薄；模孔工作帶變化數(shù)值與擠壓筒直徑有關(guān)；

2）鋁型材壁厚對(duì)金屬流速的影響；鋁型材壁厚越大即模孔尺寸越大，則金屬流動(dòng)就越快，因此，為了調(diào)整流速，此處的工作帶就應(yīng)做得厚一些；

（3）平面模模孔工作帶長(zhǎng)度的確定方法

1）設(shè)計(jì)工作帶長(zhǎng)度時(shí)，以整個(gè)鋁型材最難擠出部分為基準(zhǔn)點(diǎn)，取該處工作帶長(zhǎng)度為成品厚度的1.5~2.0倍；

2）與基準(zhǔn)點(diǎn)相鄰部位的工作帶長(zhǎng)度比基準(zhǔn)點(diǎn)工作帶長(zhǎng)1mm；

3）鋁型材厚度相同部位，如其距離與擠壓筒中心的距離相等，工作帶的長(zhǎng)度應(yīng)相等；

4）由模子中心算起；每遠(yuǎn)離中心10mm，其工作帶應(yīng)相應(yīng)減少；

5）其它情況相同時(shí)，工作帶的長(zhǎng)度與該處的厚度成正比；

6）型材螺孔處，工作帶應(yīng)增加1mm，鋁型材兩邊交接處有圓弧R的地方，工作帶應(yīng)增加1mm；

7）型材模孔的端部，因三面受阻，金屬流動(dòng)速度較慢，故此處的工作帶應(yīng)減小1mm；