几铝压铸是采用机械设备,将其液态铝合金快速注入永久性钢模中,经过冷却成型后出模,可反复高效的生产,具备高效率,高精度,表面质量也好,后续的加工特点也简易。而为了能保证铝压铸模具是否合格标准,我们要对其进行标准测试,其主要有五大标准知识。　　第一,铝压铸模具中的化学成分检验测试办法,检验的标准和复检一定要满足GB/T15115的标准。样本产品的化学物质成分,能够采用从压铸,满足GB/T15115的要求;机械特性中的力学特性,检测的办法、检测的次数以及检测的规范一定要满足GB/T15115的要求。　　第二,运用在铝压铸模具的样本产品,切割零件的大小,检测试验样式要经过讨论决定。　　第三,压铸检验测试的几何样式能够经由大范围提取样本或者运用GB2828,GB2829的标准进行检测试验,检测试验的结果一定要满足规范。　　第四,铝压铸件外表品质的出厂检测一定要一件一件的进行检验,检验的结果一定要满足这个标准的需求。　　第五,铝压铸模具外表的粗糙程度要根据GB/T6060.1的标准进行执行。

1、压铸模具安装位置符合设计要求，尽可能使模具胀型力中心与压铸机中心距离最小，这样可能使压铸机大杠受力比较均匀。　　2、经常检查模具起重吊环螺栓、螺孔和起重设备是否完好，确保起吊时的人身、设备、模具安全。　　3、定期检查压铸机大杠受力误差，必要时进行调整。　　4、安装模具前，彻底擦净机器安装面和模具安装面。检查所用顶杆长度是否适当，所有顶棒长度是否等长，所用顶棒数量应不少于四个，并放在规定的顶棒孔内。　　5、压板和压板螺栓应有足够的强度和精度，避免在使用中松动。压板数量应足够多，最好四面压紧，每面不少于两处。　　6、大型模具应有模具托架，避免在使用中模具下沉错位或坠落。　　7、带较大抽芯的模具或需要复位的模具，也可能需要动、定模分开安装。　　8、冷却水管和安装应保证密封。　　9、模具安装后的调整。调整合模紧度，调整压射参数：快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、推出复位时间等。调整后在压室内放入棉丝等软物，做两次模拟压射全过程，检查调整是否适当。　　10、调整合模到动、定模有适当的距离，停止机器运行，放入模具预热器。　　11、把保温炉设定在规定温度，配置好规定容量的舀料勺。　　12、生产前，确认模具完整性，有中子的模具正确接好中子油管及控制开关线路等，确认导电部分的金属不外露，并选择好控制程序方能操作。　　13、有倒拉装置的模具，必须装好倒拉杆；顶针顶出后必须退回，否则，会损坏模具型腔。

众所周知，铝合金模具钢型压铸模具在生产一段时间后会产生龟裂，华夏模具网分析认为，产生此现象的原因主要有以下几点: 　　(1)模具温度偏高应力过大 　　(2)模具模仁material使用8407,skd61 　　(3)模具热处理硬度过高 　　(4)定期保养，5k times1 回火，15k times1 回火30k times........ 　　二、预防压铸模龟裂问题﹐提高进口模具钢使用寿命﹐要做好以下几点﹕ 　　1.压铸模成型部位(动﹑定模仁﹑型芯)热处理要求﹕硬度要保证在HRC43~48 (材料可选用SKD61或8407) 　　2.模具在压铸生产前应进行充分预热作业,其作用如下﹕ 　　2.1使模具达到较好的热平衡﹐使铸件凝固速度均匀并有利于压力传递. 　　2.2保持压铸合金填充时的流动性﹐具有良好的成型性和提高铸件表面质量. 　　2.3减少前期生产不良﹐提高压铸生产率. 　　2.4降低模具热交变应力﹐提高模具使用寿命.具体规范如下﹕ 　　合金种类 铝合金 　 锌合金 　　模具预热温度(℃) 180~300 　 150~200 　　3.新模具在生产一段时间后﹐热应力的积累是直接导致模仁产生龟裂的原因﹐为减少热应力﹐投产一定时间后的模仁及滑块应进行消除热应力的回火处理.具体 　　需要消除热应力的生产模次如下﹕ 　　模具类型 　 靠前次回火 　　 第二次回火 　　 第三次回火 　　铝合金 　　　锌合金 　　　三、使模具能达长寿命的22点要诀： 　　1、高品质模材 　　2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸 　　3、尽量采用镶件

铝压铸是采用机械设备将液态铝合金快速注入永久性钢模中，经冷却成型后出模，可反复高效地生产。具有效率高，精度高，表面质量好，后续加工简易的特点。　　相关人士表示，铝压铸模具在出厂之前要进行检测，符合合格标准才能够投入到使用中去，其具体的标准是：　　第一，铝压铸模具中的化学成分检验测试办法，检验的标准和复检一定要满足GB/T15115的标准。样本产品的化学物质成分，能够采用从压铸，满足GB /T15115的要求；机械特性中的力学特性，检测的办法、检测的次数以及检测的规范一定要满足GB/T15115的要求。　　第二，运用在铝压铸模具的样本产品，切割零件的大小，检测试验样式要经过讨论决定。　　第三，压铸检验测试的几何样式能够经由大范围提取样本或者运用GB2828，GB2829的标准进行检测试验，检测试验的结果一定要满足规范。　　第四，铝压铸件外表品质的出厂检测一定要一件一件的进行检验，检验的结果一定要满足这个标准的需求。　　第五，铝压铸模具外表的粗糙程度要根据GB/T6060.1的标准进行执行。

铝压铸模具在出厂之前要进行检测，符合合格标准才能够投入到使用中去，具体的标准是： 　　1、铝压铸模具中的化学成分检验测试办法，检验的标准和复检一定要满足GB/T15115的标准。样本产品的化学物质成分，能够采用从压铸，满足GB/T15115的要求;机械特性中的力学特性，检测的办法、检测的次数以及检测的规范一定要满足GB/T15115的要求。 　　2、运用在铝压铸模具的样本产品，切割零件的大小，检测试验样式要经过讨论决定。 　　3、压铸检验测试的几何样式能够经由大范围提取样本或者运用GB2828，GB2829的标准进行检测试验，检测试验的结果一定要满足规范。 　　4、铝压铸件外表品质的出厂检测一定要一件一件的进行检验，检验的结果一定要满足这个标准的需求。 　　5、铝压铸模具外表的粗糙程度要根据GB/T6060.1的标准进行执行。

铝合金压铸模具在使用过程中以下几点要特别注意：　　1.模具冷却系统的使用。模具冷却水在正确使用的情况下不仅延长模具的使用寿命，而且提高生产效率。在实际生产中我们常常忽视了它的重要性，操作工也图省事，接来接去的太麻烦，就不去接冷却水管了，有的公司甚至在定制模具的时候为了节约成本竟然不要冷却水，从而造成了很严重的后果。模具的材料一般都是专用的模具钢通过各种处理制作出来的，再好的模具钢也都有它们使用的极限性，就比如温度。模具在使用状态下，如果模温太高，很容易就会使模芯表面早早出现龟裂纹，有的模具甚至还没有超过2000模次龟裂纹就大面积出现。甚至模具在生产中因为模具温度太高模芯都变了颜色，经过测量甚至达到四百多度，这样的温度再遇到脱模剂激冷的状态下很容易出现龟裂纹，生产的产品也容易变形，拉伤，粘模等情况出现。在使用模具冷却水的情况下可大大减少脱模剂的使用，这样操作工就不会利用脱模剂去降低模具的温度了。其好处在于有效延长模具寿命，节省压铸周期，提高产品质量，减少粘模和拉伤及粘铝的情况发生，减少脱模剂的使用。还能减少因模具温度过热而造成顶杆和型芯的损耗。　　2.模具在开始生产的过程中必须对模具进行预热，防止在冷的模具突然遇到热的金属液而导致龟裂纹的出现，较复杂的模具可以用喷灯，液化气，条件好的用模温机，比较简单的模具可以利用慢压射预热。　　3.如果模具配备有中子控制，则注意绝对禁止压铸机与模具之间的信号线有接头现象，原因很明确，在日常生产中，很难避免信号线上沾水，或者是接头包扎的地方容易破，从而造成与机床短接，如果造成信号错误，轻则报警自动停机耽误时间，重则信号紊乱，把模具顶坏。造成不必要的损失。行程开关注意防水。

民用建筑铝合金型材的特点　　随着经济的发展和人民生活水平的提高，促使民用建筑铝合金型材的品种和数量迅速增长。目前，世界各国建成了上千条民用建筑型材生产线，其工艺装备、生产工艺和模具的设计与制造均已基本定型，具有标准化、系列化的特点。　　(1)民用建筑型材绝大多数采用6063-T5/T6铝合金生产，这是因为6063铝合金质轻，有良好的塑性，工艺成型性能好，表面处理性能优良。可以用它生产出轻巧、美观、耐用的优质型材。　　(2)世界上已研制出上万种建筑铝型材。其横截面积范围为0.1~100cm，外接圆直径范围为φ8~350mm，腹板厚度范围为0.6~15mm。　　(3)民用建筑铝铝型材壁薄，绝大多数铝型材的壁厚度为0.6~2mm，形状十分复杂，且断面变化剧烈，相关尺寸精度要求高，技术难度大，大多数为超高精度薄壁型材。　　(4)建筑铝型材中的空心制品比例很大，空心型材与实心型材的比例大约为1:1，而且内腔多为异型孔，有的常常为多孔异形薄壁空心制品。　　(5)一组建筑铝材需要组装成不同的门窗系列或其他的建筑结构，因此配合面多，装配尺寸多，装饰面多。为了减少型材品种，要求型材具有通用性和互换性，这就是提高了型材的精度要求和表面品质要求。　　由于民用建筑铝型材具有上述特点，加大了模具设计与制造的难度。　　民用建筑铝型材挤压模具设计特点　　民用建筑型材挤压模具的设计除了遵循普通模具的设计原则以外，还有如下特点：　　(1)挤压机的最佳比压范围为350~700MOa；　　(2)挤压系数的最佳范围为30~80；　　(3)最佳比压和挤压系数可通过挤压机、挤压筒、挤压工艺参数、铸锭长度以及模具孔孔数来进行调节。　　挤压模具种类以及其结构特征　　挤压民用建筑隔热断桥铝型材的挤压模具可分为平面模和空心模两大类。空心模又可分为平面分流组合模、星形组合模、舌型模，其中平面分流组合模最为常用，占95%以上。　　平面磨用于挤压实心型材，挤压模子可以做的很薄，在14.7MN以下的中小型挤压机上使用的模子可以薄到20~25mm，15.7~34.3MN挤压机用的模子可以取30mm左右厚。薄模易加工制造，便于修模和抛光工作带表面。为了保证模子强度和产品尺寸稳定性，要增加模垫的厚度或数目。　　平面分流组合模用于挤压空心型材，因需经二次变形，故所需挤压力较大，易造成闷车。用这种模具挤压空心型材，成品率较高，模具易加工制造，生产操作简便，能生产各种高精度、高光洁表面的、形状复杂的薄壁空心型材和多孔空心型材，但在挤压中或挤压完毕时修模和清理残料较困难。　　星形组合模适用于外形尺寸较大的空心型材，挤压力较分流模的小，型材成品率较高，残料清理也比较容易，但模子加工较困难。　　舌型模残料较长，型材成品率低，模具加工难度介于俩者之间吗，但挤压阻力较小，且在挤压中或挤压结束时残料容易清理干净，修模方便，故多用于需要较高挤压力的品质要求较高的薄壁空心型材或硬合金军工铝材。

在所有导致铝合金压铸模失效的主要原因中，模具表面发生焊合的问题开始渐渐得到关注。“焊合”是压铸工业中的术语，它指的是模具与压铸合金之间的反应。   模具表面一旦发生焊合，就会生成复杂的Fe-Al金属间化合物相，并在下次压铸循环时在铸件表面造成缺陷。硬质的金属间相还会在模具表面堆积，因此必须中断生产并用抛光的方法除去焊合生成物，这样会导致生产时间的延长、劳动力的浪费，而且还会降低模具寿命。   通常按照焊合形式的不同，可将“焊合”分为两种。   靠前种焊合形式称为“冲击焊合”，即焊合发生在模具表面朝向型腔的入口或内浇道处。这些区域在充型时一般都受到熔融金属流的猛烈冲击，表面温度较高，受到的压力较大，保护层极易破坏，在压铸合金的不断冲刷下模具保护层失效并裸露出金属基体，合金便与基体材料发生反应生成复杂的金属间化合物相。金属间化合物较硬不易变形，它在压铸中的破裂脱落不仅会导致铸件质量缺陷，同时会带走基体材料，并暴露新鲜表面，如此周而复始，焊合现象逐渐加深，严重时会导致模具表面受到腐蚀及模具材料熔损。因此，必须要在发生焊合的早期进行及时清除并修补受损表面。   第二种焊合形式称为“沉积焊合”，即焊合位置背向浇口或远离浇道。这些区域通常是表面处理或模具润滑剂不能达到的地方。因此它们的表面状态、温度分布、受压状况与其他地方不同。   通常压铸合金在到达这些区域后温度较低，其流动性也变差，容易较早凝固，炽热的半固态合金与模具表面接触时间变长，加上此处模具本身表面状态不很理想，因此容易形成FeAl金属间化合物，在多次压铸循环中，金属间化合物会在这些流动性较差的区域逐渐沉积，较后形成严重的焊合，影响压铸生产。   虽然在铝合金压铸模的不同区域会发生不同形式的焊合，但是发生的焊合却具有一些普遍的共同特征——即模具表面焊合区域一般均呈现银白色光泽。   焊合层的组成，往往是复杂的Fe-Al金属间化合物，而且由于组成该层的金属间化合物较薄，因此在分析上也有一定的困难。   但是国外研究者Z.W.Chen和D.T.Fraser等利用X射线衍射对在熔融Al-11Si-3Cu压铸铝合金中浸蘸H13钢所生成的金属间化合物结构进行了分析，他们认为，焊合层由复合物层金属间化合物αbcc-(FeSiAlCrMnCu)、外层紧密层的六方αH-(Fe2SiAl8)金属间化合物以及内层紧密层斜方晶的η-Fe2Al5金属间化合物组成。而他们拍摄下的Fe－Al界面组织与笔者所作的“在ADC12压铸铝合金中浸蘸H13钢”试验得到的Fe－Al界面形貌十分相似。   金属间化合物量非常少，焊合表面层又极薄加上分析手段上的限制，在目前阶段，国内外研究者都只能对其进行大致的定性分析。而对于焊合层的生成与发展规律，金属间化合物的定量分析将会是今后研究者工作的重点。

模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。　　　　铝型材是采用铝及铝合金为主要原料加工制造而成的生活用品、工业用品的统称。而铝型材应用又比较广泛，旧有建筑改造需求较大，目前中国存量住房中约有40%建造于1990年代以前，随着国内经济的发展和人民生活水平的提高，对住房的改善性需求逐步增加，带动建筑更新、改造，从而促进对建筑铝型材的大量需求。欧洲、北美和日本的铝型材消费结构中，工业耗用比例分别为60%、55%和40%左右，高于我国目前32%左右的耗用比例，消费结构差异较大，预示着我国工业铝型材消费具有较大的增长空间。铝型材在工业领域主要应用于交通运输业（包括汽车制造业、轨道交通业）、装备和机械设备制造业、耐用消费品业等，目前分别在我国铝型材应用中占比约10%、10%和12%。

1引言　　高压开关产品零件品种多、改型频繁，拉杆是LW8-35SF6型户外断路器中的关键零件，要求具有较高的导电、导热性能和良好的力学性能，以降低能耗和提高产品的可靠性铝合金材料不仅导电导热性好、力学性能优良，而且比强度高、密度小，因而在高压电器零部件的制造中，除采用铜及其合金外，大量采用铝合金。研究表明，对于综合性能要求较高的一类功能件，如拉杆、接头、导体、触头座等，一般采用铝合金挤压棒(管)经切削加工制成，2A50合金就是其中常用材料之一。2A50合金在热态下具有良好的可塑性，可通过铸造、挤压等变形工艺改善组织，提高性能，且可以热处理强化，工艺性较好，因而成为高压开关类零部件的优选材料。　　拉杆的挤压件如图1所示，传统上采用棒料直接切削加工而成，材料的利用率一般在16%-40%，浪费严重、效率低。新工艺采用杆部反挤头部正挤的复合热挤压方法，能使坯料尺寸精度大幅度提高，毛坯重量减轻72%以上，产品的导电率、硬度及强度等完全达到设计标准。　　2拉杆热挤压工艺分析　　拉杆零件材料为2A50(LD5)合金，属于A1-Mg-Si-Cu系，具有良好的锻造性能，在热态下易变形，且抗蚀性能、焊接性能和切削性能良好，中等强度，塑性很好闭。在生产过程中，将圆柱形毛坯表面涂上水剂石墨，然后感应加热至490℃，放入组合凹模的模具中挤压成形。工作前把模具预热至250℃左右，每次挤压前，需向模腔喷洒润滑剂。挤压变形后可进行固溶时效热处理，以提高其硬度，固溶温度为(515±5)℃，时间为3h，时效温度为(160±5)℃，时间为5h。　　拉杆挤压可以采用正挤压或反挤压的方法成形杆部。由于拉杆变形程度大，且杆部长径比大于7，正挤压时，金属的流动方向与凸模运动方向相同，坯料与凹模之间存在摩擦力，则挤压力中不仅有变形力，还包括该摩擦力。在坯料与凹模温度过高及润滑不良时，因坯料与凹模之间有相对运动，会进一步增大挤压力。由于该零件的杆部较长，直接顶出时容易失稳弯曲.若间接顶出模具结构复杂，操作困难加。　　采用一次复合挤压成形工艺，即杆部反挤头部正挤的复合挤压成形工艺可以解决上述问题，其工艺流程如图2所示。由于采用了杆部反挤，坯料与凹模之间无相对运动产生的摩擦力，从而降低了挤压力。该方案模具结构简单，生产效率高YA23-315四柱式多功能液压机活动横梁到工作台面距离为1250mm，行程长，凸模设计为中空结构，成形杆部的模腔在凸模上，可以完成脱模。拉杆热挤压工艺的生产过程是:下料-加热-挤压-热处理-精加工。　　3拉杆热挤压工艺设计　　3.1模具结构及工作过程　　热挤压工艺设计是热挤压模具设计的靠前步，直接影响到制件质量、生产效率、模具寿命、生产成本等。根据挤压件形状，凸模设计为空心状，采用二层组合凹模结构。复合热挤压模具结构如图3所示，挤压时.先将坯料放人凹模型腔内.随着凸模4的下行，坯料在组合式凹模内正挤成形，同时杆部反挤成形，随着挤压变形力逐渐增大，当金属正向流动到顶件器时，头部成形结束，此时金属反向继续流动。当挤压完成后，上模回程，工件留在凹模7中，压力机下缸动作，通过顶杆11将头部大直径部分顶出凹模7，即可完成脱模。工件头部内形与顶件器口之间应留有一定的斜度，以保证工件与顶件器不发生抱死现象，顶杆1兼作头部正挤压的凹模。　　3.2坯料尺寸的计算　　根据拉杆零部件的要求，考虑到2A50在热处理后的零件尺寸和留机加工余量，挤压件内外各留2mm的单边加工余量。根据原材料供货情况，决定在生产中坯料采用Φ90mm的棒料，高度取85mm。　　3.3许用变形程度的计算　　采用热挤压成形工艺，需对材料的许用变形程度进行验证，许用变形程度用断面收缩率ε来表示挤压过程中毛坯的变形程度为:　　3.4挤压力的计算　　在此复合挤压中，凸模下行，挤压力克服金属的变形阻力及毛坯与模具之间的摩擦力，金属开始流人型腔，拉杆头部预先成形，金属流经转弯处杆部反挤;凸模继续下行，当杆部成形结束时，挤压力达到较大，其复合挤压力为P复=P反。　　4模具结构特点及工作过程中应注意的问题　　本工艺采用一次挤压成形，采用通用模架，凹模设计为二层组合结构。实际生产证明，该模具结构简单、使用方便。通过改变凸模与顶件器，可以挤压出不同头部形状和杆部直径及长度的零件。　　由于凸模为空心结构，截面积小，单位挤压力高，又长时间工作在高温状态，易变形，因此，应采用热强度较高的3Cr2W8V材料，热处理硬度50-55HRc。凹模采用单层预紧结构，凹模材料选5CrNiMo，热处理硬度44-84HRC。凹模预紧圈要求不高，材料选40Cr就可以了，热处理硬度24-46HRC。　　设计合理的人模角度和工作带宽度，便于金属流动，以尽量减小金属与模具间的摩擦力，降低挤压力。凹模尺寸与顶件器应有斜度，工作中保持凹模与制件有一定的摩擦力，又不影响开模后制件脱模，同时应注意模具的预热。保证锥面摩擦的均匀，以避免在挤压过程中拉杆头部的偏移。在反挤过程中要保证坯料与模具的清洁度和间隙尺寸，减少成层和气泡　　采用杆部反挤头部正挤的复合挤压工艺生产高压开关零件LW8-35SF6铝合金拉杆是一种值得推广的新工艺，不仅工艺合理，而且操作方便。该工艺较大限度地利用了3150k油压机的设备能力，一次成形顶出，模具结构简单、通用性强，且挤压力小，特别适用于变形程度较大的长杆件的热挤压成形。新工艺的采用，使生产效率大大提高，同时对于在小设备上生产成形变形程度较大的其他类似长杆零件有很好的借鉴意义。

蒸汽氧化处理作为一种表面处理工艺被运用于热作模具钢的时候，可以在钢铁材料的表面生成一层具有保护作用的蓝色Fe3O4薄膜，它具有耐高温、抗氧化、致密、耐磨损、耐蚀、与基体结合强度好、有利润滑等优点。它能提高模具的抗冷热疲劳性能和抗熔融铝合金热熔损性能。热作模具在使用之前进行轻微氧化，通常是在空气中加热到500℃保持1-2小时，可以在模具表面产生1-10μm的氧化层。  　　而模具钢在不同氧化气氛、蒸汽压力、温度和保温时间下氧化得到表面氧化膜其Fe3O4、Fe3O3成分比例是不同的，获得的整个氧化物层的厚度、致密度、抗热疲劳、抗熔损和焊合性能也是不同的。对铝合金压铸模采取适当的氧化工艺以获得较优的综合使用性能，具有很高的实际应用价值。  　　主要特点技术性能 　　1、显著提高铝合金压铸模的抗热熔损性能 　　2、显著提高铝合金压铸模的使用寿命 　　3、提高铝合金压铸模的抗热疲劳性能  　　 技术指标 　　1、氧化膜厚度≈3μm 　　2、氧化膜脆性小(显微压痕法观察氧化膜破裂情况) 　　3、模具氧化处理后的抗熔损性能（模具在熔融铝液中的热熔损失重，比不进行处理的减少约1倍）  　　用途　　延长铝合金压铸模的使用寿命

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模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材，必需优化模具设计与制造。　　　　１.1采用先进模具制造设备　　　　高精度先进的模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备，如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。　　　　１.2合理布置模孔　　　　为了保证光伏型材良好的对称性，提高生产效率和成品率，模孔的布置必须遵守中心对称原则，采用多模孔对称布置。设计模具过程，尽量将桥位设计在型材的非装饰面上，以避免缺陷外露。　　　　１.3优化设计工作带　　　　工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时，要尽量减少落差，在长度变化上要平缓，并采用阻碍角和促流角来降低金属流速，达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。

近年来，随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进，铝型材全行业的产量和消费量迅猛增长，而我国也一跃成为世界上较大的铝型材生产基地和消费市场。经过长达近10年的高速增长，我国铝型材行业步入了新的发展阶段，并展现出了诸多新的发展趋势。　　　　而且，随着建筑、交通、汽车以及太阳能和LED等产业的迅速发展，对铝合金挤压产品的高精度、高性能要求与日俱增，型材断面形状随之复杂化、多样化，按常规常见形式设计，存在许多不足。所以，要得到优质型材，就得在生产、生活中不断地学习和积累、不断地改造和创新。　　　　模具设计是重要环节，因此，须对挤压型材模具设计进行系统分析，并通过生产实践逐步解决问题。　　　　一.铝型材模具设计的六大要点　　　　1.铝挤压件的尺寸分析　　　　挤压件的尺寸及偏差是由模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。其中，受模具尺寸变化的影响很大，而影响模具尺寸变化的原因有：模具的弹性变形、模具的升温、模具的材料及模具的制造精度和模具磨损等。　　　　（1）铝型材挤压机吨位的选择　　　　挤压比是以数值表示模具实现挤压的难易，一般来说，挤压比在10-150之间是可适用的。挤压比低于10，产品机械性能低；反之，挤压比过高，产品容易出现表面粗糙或角度偏差等缺陷。实心型材常推荐挤压比在30左右，中空型材在45左右。　　　　（2）外形尺寸的确定　　　　挤压模具的外形尺寸是指模具的外圆直径和厚度。模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和强度来确定。　　　　2.挤压模具尺寸的合理计算　　　　计算模孔尺寸时，主要考虑被挤压铝合金的化学成分、产品的形状、公称尺寸及其允许公差、挤压温度，以及在此温度下模具材料与被挤压合金的线膨胀系数，产品断面上的几何形状的特点，及其在拉伸矫直时的变化，挤压力的大小及模具的弹性变形等因素。　　　　对于壁厚差很大的型材，其难于成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸。　　　　对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式所列的因素外，尚需考虑模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲、距离挤压筒中心远近等因素。此外，挤压速度、有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。　　　　3.合理调整金属的流动速度　　　　所谓合理调整，就是在理想状态下，保证制品断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。　　　　尽量采用多孔对称排列，根据型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同及距离挤压筒中心的远近，设计不等长的定径带。一般来说，型材某处的壁厚越薄，比周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。　　　　当用定径带仍难于控制流速时，对于形状特别复杂、壁厚很薄、离中心很远的部分可采用促流角或导料锥来加速金属流动。相反，对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的流速。此外，还可以采用工艺平衡孔、工艺余量，或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节金属的流速。　　　　4.保证足够的模具强度　　　　由于挤压时模具的工作条件十分恶劣，所以，模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置、选择合适的模具材料、设计合理的模具结构和外形之外，准确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。　　　　目前，计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值，用经验系数法计算挤压力比较简便。　　　　至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度；舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。　　　　强度校核时的一个重要的基础问题是，选择合适的强度理论公式和比较准确的许用应力。近年来，对于特别复杂的模具，可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。　　　　5.工作带宽度尺寸　　　　确定分流组合模的工作带要比确定半模工作带复杂得多，不仅要考虑到型材壁厚差、距中心的远近，而且必须考虑到模孔被分流桥遮蔽的情况。处于分流桥底下的模孔，由于金属流进困难，工作带必须考虑减薄些。　　　　在确定工作带时，首先要找出在分流桥下型材壁厚较薄处即金属流动阻力较大的地方，此处的较小工作带定为壁厚的两倍，壁厚较厚或金属容易达到的地方，工作带要适当考虑加厚，一般按一定的比例关系，再加上易流动的修正值。　　　　6.模孔空刀结构　　　　模孔空刀就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。型材壁厚t≥2.0mm时，可采用加工容易的直空刀结构；当t<2mm时，或者带有悬臂处，可用斜空刀。　　　　二.模具设计中的常见问题　　　　1.二级焊合室的作用　　　　挤压模具在铝型材挤压生产中起到至关重要的作用，直接影响挤压产品的质量。然而，在实际生产中，挤压模具的设计更多依赖设计师的经验，模具设计质量难以保证，需要多次试模和修模。　　　　根据模具设计的不足，提出在下模开设二级焊合室优化设计方案，弥补模具加工中打供料不到位的缺陷，避免了供料不足引起的开口、收口及出材前后形状不一等缺陷，并有效地解决了设计中速度分布不均的问题。从而在优化方案中，型材截面上的温度分布和应力分布更加均匀，对出材有较大改善。　　　　2.二级导流的作用　　　　在挤压模具设计中，对于壁厚差很大的实心型材，采用二级导流。例：初始模具设计由普通的模子和模垫组成，靠前次上机非常不理想，角度偏小、薄壁部分尺寸超薄、超小。模具返修即使加大薄壁部分、打低工作带仍然不理想。　　　　针对初始模具设计的不足，第二次采用导流板设计，提出在模子开设二级导流优化设计方案，有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题。　　　　具体通过对薄壁部导流直冲，厚壁部分在出料口宽展30度，并将厚壁部分模孔尺寸稍微加大尺寸，另将模孔尺寸90度角预收口开为91度，定径工作带也适当作了些修改。　　　　三.小结　　　　经过不断地学习、积累，不断地查询相关的模具设计资料，经过改造、创新来优化模具设计，并通过生产实践来验证是否成功。

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金模板型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选两种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比，可见优质模具在绿色建筑铝合金模板型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金模板型材宽厚比100的扁宽型材特殊宽展分流组合模高舌比半空心型材遮蔽式保护模　　　　1.绿色建筑铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述铝合金建筑模板型材品种多达几十种，而且规格范围广，有的型材是多块形状各异的中小型材组拼成的一个大型整体材，外接圆直径大于600mm。有空心型材、实心型材和半空心型材，成形难度大，尺寸和形位精度要求高，要求有高的力学性能，b330MPa），优良的可焊性、耐磨、耐蚀等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊分流模、遮蔽式型材模、特种宽展模等才能保证不同型材的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命要求较原用的提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从几十种型材中选取两种典型的、难度较大的型材模具为例来讨论绿色建筑铝合金模板型材模具的设计与制造技术，其中一种为宽度达400mm，宽厚比大于100的带筋壁板型材WYY1237(见图1)，另一种是舌比大于5、尺寸和形位为超高级精度的半空心型材WYY1125（见图2）。　　　　1.2铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　（1）模板型材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能保证成形和尺寸、形位精度，需要进行大量的试验工作。　　　　（2）模板要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　　　（3）扁宽形模板型材的宽、厚比大于100以上，宽而薄的壁板部位尺寸精度和平面间隙都很难保证，需要一种特殊结构的宽展、分流模具合理地分配金属流，才能保证型材的成形和高精度尺寸要求，特别是保证超高精度的形位公差，技术难度更大。　　　　（4）模板型材中半空心型材居多，其舌比大于5，尺寸与形位要求精度为超高精度，需要一种特殊结构的模具才能保证其型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，保证高的使用寿命，难度是非常大的。　　　　（5）模板型材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺、机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。　　　　WYY1237和WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　2.1WYY1237模板型材模具的设计依据及技术要点　　　　（1）WYY1237型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水\雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1237型材属于扁宽薄壁型材（见图1），其特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，型材两端面因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY1237型材的宽、厚比值高达，用普通平面模是达不到挤压型材技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　　（3）WYY1237型材外廓尺寸大，必须在7000吨以上的大挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材宽度几乎与挤压筒直径相当，这就需要设计制作一种特殊的多级宽展挤压模，才能保证型材成形及宽度精度与平面间隙。　　　　（4）WYY1237型材的两个支承腿与壁板角度为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保模板顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造有极大难度。　　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　2.2WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　（1）WYY1125模板型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材尺寸与形位精度达到超高级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1125模板型材属典型的高舌比半空心型材（见图2）。该型材从形状来看是从三个半方面包围，一方面有一部分开口，被包围部分为空间面积，这个面积从模子方面看是个悬臂梁，这个悬臂梁细而深，悬臂梁极易下塌，模子也很容易损坏，是很难挤压出合格型材的，也难以保证型材尺寸精度和形位精度。　　　　（3）该型材有三个90转角，其中两个角为，一个角为，这三个角度的公差值都已超出《国标》的任何等级规定。用户要求保证该型材三个角度精度是为了确保模板装配整体的平直度，这给模具的设计制造带来极大难度。　　　　（4）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　3.模板型材模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　　3.1WYY1237型材模具　　　　（1）WYY1237型材模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY1237型材的模具设计参数表合金 状态型材截面积Cm2外接圆 直径 mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直径mm比压 MPa挤压比 l变形率%6061ET624.717f410GB5237-超高精级7000f4184595598表2模子设计方案参数表模具 型号模子 规格 mm模子 类型模具钢 牌号模子热处理硬度HRc金属收缩系数模孔制作精度，mm模孔表面粗糙度分流比宽展量，mm宽展角 b型材壁厚模孔,mm型材轮廓模孔,WYY1237f620x350特种宽展分流组合模4Cr5MoSiV1（优质）47-490.01-0.0120/-0.020/-0.1Ra0.04mm138025°,5°　　（2）WYY1237模的设计方案示意图，见图3。图3建筑铝合金模板型材WYY1237特种宽展分流组合模示意图

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金结构型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选一种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比。可见优质模具在铝合金结构挤压型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金结构挤压材大型双孔厚壁管材（空心型材）模具设计与制造特殊新结构宽展分流模模具使用寿命　　　　1.绿色建筑铝合金结构挤压型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述　　　　绿色建筑铝合金结构挤压材品种多达百余种，而且规格范围广，现代绿色建筑用铝合金挤压材大多是不需要机械加工，而直接作为零部件来与相关件配合使用的，所以尺寸精度和形位精度要求都很高。结构材包括管材（包括圆管材、方管材和异形管材，且都是厚壁管；各种异形型材（包括空心型材、实心型材和半空心型材，且壁厚差大），成形难度大；以及各种特殊棒材。结构材的合得奖号大多是6061、6005A、6082等中强度铝合金，还有2xxx、5xxx和7xxx等高强度高韧性铝合金。铝合金建筑结构挤压材要求有高的力学性能，b300MPa，优良的可焊性、耐磨耐蚀性和可冷弯成形性等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊导流模、特种宽展分流模才能确保不同产品的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从百余种挤压材中选取一种外接圆尺寸大、有横向加强筋、成形难度较大的双孔厚壁管材WYY0770模具为例，来讨论铝合金建筑结构挤压材模具的设计与制造技术特点，WYY0770双孔管材断面见图1。图1.绿色建筑结构挤压材—WYY0770产品图 　　1.2 铝合金结构挤压材模具特点与技术难度分析　　（1）绿色建筑结构铝合金挤压材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能实现铝合金结构挤压材产业化大批量生产，因此需要进行大量的试验开发工作。　　（2）绿色建筑铝合金结构挤压材要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命要求在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　（3）带有横向加强筋的双孔厚壁管的横向加强筋很难充料，需要一种特殊结构的宽展导流模与分流模经两段扩展加大金属流覆盖模孔和合理的分配金属流量，以及优化挤压工艺才能保证双管厚壁管的成形，技术难度很大，特别是大型的厚壁双孔管的成形和同时要求保证焊合质量则更难。　　（4）绿色建筑结构铝合金挤压材的尺寸与形位精度都要求达到高精级或超高精级水平，需要一种特殊结构的模具才能保证型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，有足够使用寿命，难度是非常大的。　　（5）绿色建筑结构铝合金挤压材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，而且使用寿命长，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺和表面处理工艺，机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。WYY0770大型双孔厚壁管材模具的设计依据与技术要求　　　（1）WYY0770大型双孔厚壁管材的合金状态为6005FT6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，b300MPa，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊、可冷弯成形性等综合性能。　　　（2）WYY0770挤压材为大型双孔厚壁管（见图1），双孔厚壁管的特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，双孔管因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY0700双孔管为宽450mm，高200mm的方管内有一条横向加强筋。使单孔方管变成双孔管，其难度就在于这条横向加强筋的充料不足，而且要求有高的焊合质量，用普通的分流模是达不到挤压双孔管技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　（3）WYY0770大型双孔管材在7000吨挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材的外接圆（498mm）大于挤压筒直径(418mm)，这就需要设计制作一种特殊的多级扩展挤压模，扩大分流模焊合室的外接圆，才能保证型材成型及尺寸精度与平面间隙尺寸要求。如果选用460mm挤压筒生产，金属流动与平衡会有所改善。　　　（4）WYY0770双孔管的4个外角为，8个内角同样要求为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保型材顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造的确有极大难度。　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。3. 绿色建筑铝合金结构型材WYY0770模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　WYY0770型材在7000t挤压机上采用418mm（方案Ⅰ）挤压筒和460mm挤压筒（方案Ⅱ）进行挤压生产，其模具设计、制作技术分析如下。3.1 WYY0770大型双孔管模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY0700大型双孔管的模具设计依据参数表方案合金 状态双孔管截面积Cm2外接圆 直径mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直mm比压 MPa挤压比 l变形率%Ⅰ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f4185109.4589.4Ⅱ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f46042111.4491.3

一、工业铝型材挤压模具设计时应考虑的因素　　工业铝型材挤压模具设计是介于机械加工与压力加工之间的一种工艺性设计。除了应参考机械设计所需遵循的原则以外，尚需考虑热挤压条件下的各种工艺因素。　　（1）由模子设计者确定的因素　　工业铝型材挤压机的结构，压型嘴或模架的选择或设计，模子的结构和外形尺寸，模子材料，模孔数和挤压系数，制品的形状、尺寸及允许的公差，模孔的形状、方位和尺寸，模孔的收缩量、变形挠度、定径带与阻碍系统的确定，以及挤压时的应力应变状态等。　　（2）由模子制造者确定的因素　　模子尺寸和形状的精度，定径带和阻碍系统的加工精度，表面光洁度，热处理硬度，表面渗碳、脱碳及表面硬度变化情况，端面平行度等。　　（3）由挤压生产者确定的因素　　模具的装配及支承情况，铸锭、模具和挤压筒的加热温度，挤压速度，工艺润滑情况，产品品种及批量，合金及铸锭品质，牵引情况，拉矫力及拉伸量，被挤压合金铸锭规格，产品出模口的冷却情况，工模具的对中性，工业铝型材挤压机的控制与调整，导路的设置，输出工作台及矫直机的长度，工业铝型材挤压机的能力和挤压筒的比压，挤压残料长度等。　　在设计前，拟订合理的工艺流程和选择最佳的工艺参数，综合分析影响模具效果的各种因素，是合理设计挤压模具的必要和充分条件。　　二、铝型材模具设计的原则与步骤　　在充分考虑了影响设计的各种因素之后，应根据产品的类型、工艺方法、设备与模具结构来设计模腔形状和尺寸，但是，在任何情况下，模腔的设计均应遵守如下的原则与步骤。　　（1）确定设计模腔参数　　设计正确的挤压型材图，拟订合理的挤压工艺，选择适当的挤压筒尺寸，挤压系数和工业铝型材挤压机的挤压力，决定模孔数。这一步是设计挤压模具的先决条件，可由挤压工艺人员和设计人员根据生产现场的设备条件、工艺规程和大型基本工具的配备情况共同研究决定。　　（2）模孔在铝型材模子平面上的合理布置　　所谓合理的布置就是将单个或多个模孔，合理地分布在模子平面上，使之在保证模子强度的前提下获得最佳金属流动均匀性。单孔的棒材、管材和对称良好的型材模，均应将模孔的理论重心置于模子中心上，各部分壁厚相差悬殊和对称性很差的产品，应尽量保证模子平面x轴和l，轴的上下左右的金属量大致相等，但也应考虑金属在挤压筒中流动特点，使薄壁部分或难成形部分尽可能接近中心，多孔模的布置主要应考虑模孔数目、模子强度（孔间距及模孔与模子边缘的距离等），制品的表面品质、金属流动的均匀性等问题。一般来说，多孔模应尽量布置在同心圆周上，尽量增大布置的对称性（相对于挤压筒的X、Y轴），在保证模子强度的条件（孔间距应大于30～50mm，模孔距模子边缘应大于25～50mm），模孔间应尽量紧凑和尽量靠近挤压筒中心（离挤压筒边缘大于20～40mm）。　　（3）模孔尺寸的合理计算　　计算模孔尺寸时，主要考虑被挤压合金的化学成分、产品的形状和公称尺寸及其允许公差，挤压温度及在此温度下模具材料与被挤压合金的热膨胀系数，产品断面上的几何形状的特点及其在挤压和拉伸矫直时的变化，挤压力的大小及模具的弹塑性变形情况等因素。对于型材来说，一般用以下公式进行计算：　　A=A0+M+（KY+KP+KT）A0（4—3—1）　　式中A0——型材的公称尺寸；　　M——型材公称尺寸的允许偏差；　　KY——对于边缘较长的丁字形、槽形等型材来说，考虑由于拉力作用而使型材部分尺寸减少的系数；　　KP——考虑到拉伸矫直时尺寸缩减的系数；　　KT——管材的热收缩量。　　KT=t·（α-t1）·α1（4—3—2）　　式中t和t1——分别为坯料和模具的加热温度；　　α和α1——分别为坯料和模具的线膨胀系数。　　对于壁厚差很大的型材，其难于成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸。对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式（4—3—1）所列的因素外，尚需考虑模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲，距离挤压筒中心远近等因素。此外，挤压速度，有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。　　（4）合理调整金属的流动速度　　所谓合理调整就是在理想状态下，保证制品断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。尽量采用多孔对称排列，根据型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同及距离挤压筒中心的远近，设计不等长的定径带。一般来说，型材某处的壁厚越薄，比周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。当用定径带仍难于控制流速时，对于形状特别复杂，壁厚很薄，离中心很远的部分可采用促流角或导料锥来加速金属流动。相反，对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的流速。此外，还可以采用工艺平衡孔，工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节金属的流速。　　（5）保证足够的模具强度　　由于铝型材挤压时模具的工作条件十分恶劣，所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的铝型材模具结构和外形之外，精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。目前计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值，用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度。舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。强度校核时的一个重要的基础问题是选择合适的强度理论公式和比较精确的许用应力。近年来，对于特别复杂的模具可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。　　三、铝型材模具设计的技术条件及基本要求　　模具的结构、形状和尺寸设计计算完毕之后，要对模具的加工品质、使用条件提出基本要求。这些要求主要是：　　（1）有适中而均匀的硬度，模具经淬火、回火处理后，其硬度值为40～52HRC（根据模具的尺寸而定，尺寸越大，要求的硬度越低）。　　（2）有足够高的制造精度，模具的形位公差和尺寸公差符合图纸的要求（一般按负公差制造），配合尺寸具有良好的互换性。

摘要：本文通过对铝型材挤压模具设计的系统分析，找出铝合金型材模具设计的规律，合理布置模孔，增加平衡模孔，并结合实际生产，解决金属流动不均匀性和模具强度两大问题，挤压出断面几何尺寸符合用户要求的产品，实践证明，设计的挤压模具结构合理才能获得首检合格、寿命长等，因为只有通过对所设计的挤压模具图经过系统分析，才能确定其性能是否满足设计要求。另外根据在模具设计中经常遇见的问题总结了二级焊合、二级导流的作用。　　1前言　　近年来，随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进，铝型材全行业的产量和消费量迅猛增长，而我国也一跃成为世界上最大的铝型材生产基地和消费市场。经过长达近10年的高速增长，我国铝型材行业步入了新的发展阶段，并展现出了诸多新的发展趋势。而且随着建筑，交通、工业、汽车以及太阳能和LED等产业的迅速发展，对铝合金挤压产品的高精度、高性能要求与日俱增，型材断面形状随之复杂化、多样化，按常规常见形式设计，存在许多不足，所以要得到优质型材，就得在生产、生活中不断地学习、积累、不断地改造和创新，模具设计是重要环节，因此须对挤压型材模具设计的进行系统分析，并通过生产实践逐步解决问题。　　2 模具设计的六大要点　　2.1 铝挤压件的尺寸分析　　挤压件的尺寸及偏差是由模具、挤压设备和其他有关工艺因素决定的。其中受模具尺寸变化的影响很大，而影响模具尺寸变化的原因有模具的弹性变形、模具的升温、模具的材料及模具的制造精度和模具磨损等。　　2.1.1铝型材挤压机吨位的选择　　挤压比是以数值表示模具实现挤压的难易，一般来说挤压比在10～150之间是可适用的。挤压比低于10，产品机械性能低；反之挤压比过高，产品容易出现表面粗糙或角度偏差等缺陷。实心型材常推荐挤压比在30左右，中空型材在45左右。　　2.1.2外形尺寸的确定　　挤压模具的外形尺寸是指模具的外圆直径和厚度。模具的外形尺寸由型材截面的大小、重量和强度来确定。　　2.2 挤压模具尺寸的合理计算　　计算模孔尺寸时，主要考虑被挤压铝合金的化学成分、产品的形状、公称尺寸及其允许公差、挤压温度以及在此温度下模具材料与被挤压合金的线膨胀系数，产品断面上的几何形状的特点及其在拉伸矫直时的变化，挤压力的大小及模具的弹性变形等因素。　　对于壁厚差很大的型材，其难于成形的薄壁部分及边缘尖角区应适当加大尺寸。对于宽厚比大的扁宽薄壁型材及壁板型材的模孔，桁条部分的尺寸可按一般型材设计，而腹板厚度的尺寸，除考虑公式所列的因素外，尚需考虑模具的弹性变形与塑性变形及整体弯曲，距离挤压筒中心远近等因素。此外，挤压速度，有无牵引装置等对模孔尺寸也有一定的影响。　　2.3 合理调整金属的流动速度　　所谓合理调整就是在理想状态下，保证制品断面上每一个质点应以相同的速度流出模孔。尽量采用多孔对称排列，根据型材的形状，各部分壁厚的差异和比周长的不同及距离挤压筒中心的远近，设计不等长的定径带。一般来说，型材某处的壁厚越薄，比周长越大，形状越复杂，离挤压筒中心越远，则此处的定径带应越短。当用定径带仍难于控制流速时，对于形状特别复杂，壁厚很薄，离中心很远的部分可采用促流角或导料锥来加速金属流动。相反，对于那些壁厚大得多的部分或离挤压筒中心很近的地方，就应采用阻碍角进行补充阻碍，以减缓此处的流速。此外，还可以采用工艺平衡孔，工艺余量或者采用前室模、导流模、改变分流孔的数目、大小、形状和位置来调节金属的流速。　　2.4 保证足够的模具强度　　由于挤压时模具的工作条件十分恶劣，所以模具强度是模具设计中的一个非常重要的问题。除了合理布置模孔的位置，选择合适的模具材料，设计合理的模具结构和外形之外，精确地计算挤压力和校核各危险断面的许用强度也是十分重要的。目前计算挤压力的公式很多，但经过修正的别尔林公式仍有工程价值。挤压力的上限解法，也有较好的适用价值，用经验系数法计算挤压力比较简便。至于模具强度的校核，应根据产品的类型、模具结构等分别进行。一般平面模具只需要校核剪切强度和抗弯强度。舌型模和平面分流模则需要校核抗剪、抗弯和抗压强度，舌头和针尖部分还需要考虑抗拉强度等。强度校核时的一个重要的基础问题是选择合适的强度理论公式和比较精确的许用应力。近年来，对于特别复杂的模具可用有限元法来分析其受力情况与校核强度。　　2.5 工作带宽度尺寸　　确定分流组合模的工作带要比确定半模工作带复杂得多，不仅要考虑到型材壁厚差，距中心的远近，面且必须考虑到模孔被分流桥遮蔽的情况。处于分流桥底下的模孔，由于金属流进困难，工作带必须考虑减薄些。在确定工作带时，首先要找出在分流桥下型材壁厚最薄处即金属流动阻力最大的地方，此处的最小工作带定为壁厚的两倍，壁厚较厚或金属容易达到的地方，工作带要适当考虑加厚，一般按一定的比例关系，再加上易流动的修正值。　　2.6 模孔空刀结构　　模孔空刀就是模孔工作带出口端悬臂支承的结构。型材壁厚t≥2.0mm时，可采用加工容易的直空刀结构；当t　　3 模具设计中常见问题及实例　　3.1 二级焊合室的作用　　挤压模具在铝型材挤压生产中起到至关重要的作用，直接影响挤压产品的质量。然而在实际生产中，挤压模具的设计更多依赖设计师的经验，模具设计质量难以保证,需要多次试模和修模。根据模具设计的不足，提出在下模开设二级焊合室优化设计方案，弥补模具加工中打供料不到位的缺陷，避免了供料不足引起的开口、收口及出材前后形状不一等缺陷，并有效地解决了设计中速度分布不均的问题。从而在优化方案中，型材截面上的温度分布和应力分布更加均匀，对出材有较大改善。模具设计如图1所示：图 1　　3.2 二级导流的作用　　在挤压模具设计中，对于壁厚差很大的实心型材，二级导流。例：初始模具设计由普通的模子和模垫组成，设计如图2所示：第一次上机非常不理想，角度偏小、薄壁部分尺寸超薄、超小。模具返修即使加大薄壁部分、打低工作带仍然不理想。针对初始模具设计的不足，第二次采用导流板设计，提出在模子开设二级导流优化设计方案，有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题。具体通过对薄壁部导流直冲，厚壁部分在出料口宽展30度，并将厚壁部分模孔尺寸稍微加大尺寸，另将模孔尺寸90度角预收口开为91度，定径工作带也适当作了些修改。设计如图3所示：2号模第一次上机基本合格。　　4 小结　　经过不断的学习、积累，不断的查询相关的模具设计资料，经过改造、创新来优化模具设计，并通过生产实践来验证是否成功。

1． 铸造性能好2． 密度小（2.5～2.9克/厘米3），比强度（ &delta;b＞r）高.3． 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。4． 铝硅系合金有粘模倾向，切削性能较差。5． 对金属坩埚腐蚀严重。6． 体积收缩率大，易产生缩孔。

根据《建筑工程规划文件编制深度规则》中规则，建筑工程规划阐明包含规划总阐明和各专业规划阐明。而根据这几年作业所参与投标的领会与各评标专家组提出的各项问题，作者以为建筑铝合金幕墙和铝合金门窗的规划阐明与建筑规划的规划阐明有所区别，一般由以下几部分组成：     ⑴工程简况工程简况包含：　　a、工程称号；b、工程地址；c、业主称号；d、工程建筑规划单位；e、工程监理单位；f、建筑物概略（建筑结构类型、门窗或幕墙的最大标高、建筑层高级）；g、工程面积：不同结构方式、不同面板材料的门窗、幕墙的分部面积；门窗幕墙的总面积等内容。     ⑵规划根据：　　a、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的现行国家标准、行业标准以及当地标准的标准称号和标准编号、；　　b、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的工程所在地各级当地政府的有关规则的称号和文件编号；　　c、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的建筑规划院所规划的该工程的建筑规划施工图的图纸称号、出图日期、版次；　　e、该项门窗、幕墙工程业主的具体要求（假如有）或工程投标文件的称号、日期。     注：　　1、因为在现行国家标准、行业标准以及当地标准中，现已对原材料的标准进行了规则。因而，在规划阐明中，原则上没有必要再将材料标准具体列出。　　2、当工程中选用了现行国家标准、行业标准以及当地标准中未掩盖的新型材料时，有必要具体列出所选用的材料的标准称号、标准号和（或版次）。　　工程所在地当地政府的有关规则；　　其他相关的原材料、产品及工程验收国家及行业标准、规范。　　（注：因为当时我国正处于标准和规范换版、修订的高峰期，关于未标明的标准、规范，必定要根据工程的具体情况，选用相应的标准。）     ⑶规划参数　　a、工程所在地50年一遇的根本风压；　　b、高度Z处的阵风系数；　　c、风荷载体型系数；　　d、地上粗糙度类别以及风压高度改变系数；　　e、幕墙的年温度改变取值；　　f、幕墙的自重标准值；　　g、幕墙工程是否进行抗震规划，假如进行抗震规划时的，幕墙的设防烈度。     ⑷铝合金门窗、建筑幕墙规划功用　　a、抗风压功用；　　b、水密功用；　　c、气密功用；　　d、平面内变形功用（仅关于建筑幕墙）；　　e、规划要求的其他功用：如：热工功用、光学功用、耐碰击功用、隔声功用等；     ⑸防火要求　　阐明防火结构所选用的方式；用于防火结构的各种材料的称号、种类、规格，以及耐火极限。     ⑹防雷要求　　阐明防雷结构所选用的方式，衔接办法，各种结构材料的称号、种类、规格，以及防雷类别、规则的接地电阻。     ⑺外装修造型或选型　　阐明扼要阐明建筑幕墙外立面造型特色、类型，铝合金门窗、建筑幕墙所用铝合金型材、立柱、横梁材料规格的选用根据。　　⑻材料选用　　阐明直接用于工程中的各种原材料、衔接材料、密封材料、焊接选用的材料以及紧固件、五金配件和附件的原料、种类、规格，及各种材料的表面防腐蚀要求的技能质量要求。     ⑼施工技能要求（仅关于施工图）　　a、阐明装置施工过程中要害工序的操作办法、技能要求，查验标准和特殊的查看办法；　　b、阐明装置施工过程中的安全要求。     ⑽新材料、新工艺　　主要从改进运用功用、进步工程质量、下降工程本钱、加速施工进度等几个方面阐明所选用的新材料、新工艺的长处、特性和选用的理由。 　　（上述的观念仅仅作者这几年从事建筑铝合金门窗及铝合金幕墙规划作业中的领会，及在招投标时各专家所提出的在规划阐明中所存在的问题的总结，或许其中有不当之处，请各位指出及批改。）

20世纪90年代以后，中国的压铸工业取得了令人惊叹的发展，已发展为一个新兴产业。目前，铝合金压铸工艺已成为汽车用铝合金成形工艺中应用较广泛的工艺之一，在各种汽车成型工艺方法中占49%。     中国现有压铸企业3000家左右，压铸件产量从1995年的26.6万吨上升到2005年的87万吨，年增长率保持在20%以上，其中铝合金压铸件占所有压铸件产量的3/4以上。中国压铸件产品的种类呈多元化，包括汽车、摩托车、通讯、家电、五金制品、电动工具、IT、照明、扶梯梯级、玩具灯等。随着技术水平和产品开发能力的提高，压铸产品种类和应用领域不断扩宽，其压铸设备、压铸模和压铸工艺都发生了巨大的变化。压铸铝合金压铸铝合金自1914年投入商业化生产以来，随着汽车工业的发展和冷室压铸机的发明，得到了快速发展。     压铸铝合金按性能分为中低强度(如中国的Y102)和高强度(如中国的Y112)两种。目前工业应用的压铸铝合金主要有以下几大系列:Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。压铸铝合金力学性能的提高往往伴随着铸造工艺性能的降低，压力铸造因其高压快速凝固的特点使这种矛盾在某些方面更加突出，因此一般压铸件难于进行固溶热处理，这就制约了压铸铝合金力学性能的提高，虽然充氧压铸、真空压铸等是提高合金力学性能的有效途径，但广泛采用仍有一定难度，所以新型压铸铝合金的开发研制一直在进行。先进的压铸技术早期的卧式冷室压铸机的压铸过程只有一个速度压送金属液进入模具，压射速度只有1m~2m/s。采用这种工艺，铸件内部气孔多，组织疏松，不久便改进为2级压射，把压射过程简单地分解为慢速和快速2个阶段，但快速的速度也不过3m/s，后来为了增加压铸件的致密度，在慢速和快速之后增加了一个压力提升的阶段，成为慢压射，快压射和增压3个阶段，这就是经典的3段压射。     20世纪60年代中间，这种3级压射已经普遍推开，并且快压射阶段的速度已提高到5m/s。此后的40余年期间，世界各国领先的压铸机制造商对压射过程进行了研究试验，从而开发出一些新工艺，如70年代的抛物线压射系统，80年代的无飞边压铸系统，90年代的无飞边压射系统，其中有的从3阶段压射中对每个阶段加以再分解，这正是这个经典的3阶段压射的继续发展的延伸。现在压射速度、压力已由原来的人工手轮调节控制改为计算机控制。近年来，人们为了解决压铸件内部存在的气孔和缩孔问题，能够生产出高强度、高密性、可焊接可热处理、可扭曲等各种高要求的压铸件，除了继续完善真空压铸以外又发展了挤压铸造和半固态压铸等新的技术，并加以概括地称之为“高密度压铸法”。真空压铸技术真空压铸法是将型腔中的气体抽空或部分抽空，降低型腔中的气压，以利于充型和合金熔体中气体的排除，使合金熔体在压力的作用下充填型腔，并在压力下凝固而获得致密的压铸件。     真空压铸法与普通压铸法相比具有以下特点:(1)气孔率大大降低；(2)真空压铸的铸件的硬度高，微观组织细小；(3)真空压铸件的力学性能较高。近来，真空压铸以抽除型腔中的气体为主，主要有两种形式:(1)从模具中直接抽气；(2)置模具于真空箱中抽气。     采用真空压铸时，模具的排气道位置和排气道面积的设计至关重要。排气道存在一个“临界面积”，其与型腔内抽出的气体量、抽气时间及充填时间有关。     当排气道的面积大于临界面积时，真空压铸效果明显；反之，则不明显。真空系统的选择也非常重要，要求在真空泵关闭之前，型腔内的真空度可保持到充型完毕。充氧压铸技术压铸件气孔中的气体绝大部分为N2和H2，几乎没有O2，主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧化物，这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔，取代其中的空气。当金属液进入型腔时，一部分氧气从排气槽排出，残留的氧与金属液发生反应，生成弥散状的氧化物微粒，在铸型内形成瞬间真空，从而获得无气孔的压铸件。充氧压铸过程中，型腔内的真空是由化学反应产生的。生产中为保证安全性，应严格控制充氧量，降低型腔压力，使其与充氧压力相匹配。将真空压铸与充氧过程结合起来，使型腔处于负压状态，可获得更好的效果。     在金属液充型过程中，应使金属液以弥散喷射状态充型。浇道尺寸的大小也对充氧压铸的效果有较大影响，适当的浇道尺寸既可以满足金属液以紊流形式充满铸型，又可以避免金属液温度下降得过快。氧化物的高度弥散分布不会对铸件产生不利影响，反而可提高铸件的硬度，并使热处理后的组织细化。充氧压铸可用于与氧反应的Al、Mg及Zn合金。目前，采用充氧压铸可生产各种铝合金铸件，如:液压变速器壳体、加热器用热交换器、液压传动阀体、计算机用托架等对于需热处理或组焊、要求气密性高和在较高温度下使用的压铸件，充氧压铸具有技术和经济上的优势。半固态压铸技术半固态压铸是在液态金属凝固时进行搅拌，在一定的冷却速度下获得约50%甚至更高固相组分的浆料，然后用浆料进行压铸的技术。半固态压铸技术目前有两种成形工艺:流变成形工艺和触变成形工艺。前者是将液态金属送入特殊设计的压射成形机筒中，由螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料，然后进行压铸。后者是将固态金属粒或碎屑送入螺旋压射成形机中，在加热和受剪切的条件下使金属颗粒变成浆料后压铸成形。半固态压铸成形工艺的关键是有效制取半固态合金浆料、准确控制固液组分的比例及半固态成形过程自动化控制的研究开发。     为实现半固态成形的自动化生产，美国科学家认为需要大力发展以下几种技术:(1)具有自适性、灵活性的棒料运输；(2)精密的压铸润滑及维护；(3)可控的铸件冷却系统；(4)等离子除气及处理。     挤压压铸技术挤压压铸又称“液态金属模压”。其铸件致密性好，力学性能高，且无浇冒口。我国的一些企业已将其应用于实际生产中。挤压压铸技术具有极好的工艺优势，它能替代传统压铸、挤压铸造、低压铸造、真空压铸工艺，以及对差压铸造、连铸连锻、半固态加工的流变铸造工艺进行兼容。专家认为，挤压压铸技术是一项前沿性的新技术，横跨多个工艺领域，内涵丰富，创新性强，极具挑战性。     电磁泵低压铸造电磁泵低压铸造是一种新崛起的低压铸造工艺，与气体式低压铸造技术相比，在加压方式方面是完全不同的。其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属，大大降低了由于压缩空气不纯及压缩空气中氧的分压过高所带来的氧化和吸气等问题，实现了铝液的平稳输送和充型，可防止由于紊流造成的二次污染。另外电磁泵系统完全采用计算机数字控制，工艺执行非常准确、重复性好，使铝合金铸件在成品率、力学性能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显的优势。这项技术随着研究的不断深入，工艺也愈来愈成熟。     压铸设备的发展通过近几年的发展，中国压铸机的设计水平、技术参数、性能指标、机械结构和制造质量等都有不同程度的提高，特别是冷室压铸机，由原来的全液压合型机构改为曲肘式合型机构，同时还增加了自动装料，自动喷涂，自动取件，自动切料边等，电器也由普通电源控制改为计算机控制，操控水平大大提高，有的已经达到或接近国际水平，正在向大型化、自动化和单元化进军。     在此期间，国内新的压铸机企业陆续崭露头角，其中香港力劲公司是典型的代表，该公司开发了多项国内领先的压铸机型，例如，卧式冷室压铸机较大空压射速度6m/s(1997年)和8m/s(2000年初)，镁合金热室压铸机(2000年初)匀加速压射系统(2002年)，较大空压射速度10m/s及多段压铸系统(2004年6月)，实时控制压射系统(2004年8月)和锁模力30000kN的大型压铸机(2004年7月)等。     近年来，上海压铸机厂，灌南压铸机厂等骨干企业都开发了较大空压射速度为8m/s以上的卧式冷室压铸机和锁模力在10000kN以上的大型压铸机；2005年投产的广东顺威伊力精压科技有限公司将生产10000kN~30000kN大型压铸机。可见中国正在形成一个有实力的、具有自主知识产权的压铸机制造业。中国现有压铸机总数1.2万台，其中国产压铸机约占85%，进口压铸机约占15%。近两年中国压铸机的年销售量均在1800台以上，其中10000kN及以上压铸机占2%，8000kN~9000kN压铸机占5%，5000kN~7000kN压铸机占13%，3500kN~4000kN压铸机占20%，3000kN及以下压铸机占60%。在3000kN以下压铸机中，热室压铸机约占30%。     中小型压铸机仍以国产设备为主。国产压铸机与国外先进的压铸设备的差距主要表现在以下几方面:(1)总体结构设计落后；(2)漏油严重；(3)可靠性差:这是国产压铸机较突出的缺陷，据了解，国产压铸机的平均无故障运行时间不到3000小时，甚至达不到国外50和60年代的水平。而国外一般超过20000小时；(4)品种规格不全，配套能力差:虽然在卧式冷室压铸机方面已基本成系列，但仍有个别断档，如从16000kN到28000kN间就无产品。热室压铸机也缺少4000kN以上的产品。压铸模具的发展较早的压铸模模芯材料选用的是45?钢、铸钢和锻钢等，由于其耐高温冲击性差，所以当时使用寿命也较短。随着科技的发展，压铸模芯材料也发生了重大变化，现都采用高温、高强度的3Cr2N8VH13热锻钢作为模芯材料，近年来又采用了进口的8407材料，使模具的使用寿命大大提高，特别是近年国内大部分厂都采用了计算机设计及模拟充填技术，使压铸模生产质量大大提高，生产期大大缩短。     中国模具行业发展迅猛，1996年至2004模具产量年平均增长率14%，2003年压铸模当年产值为38亿元。目前，中国国内模具对市场的满足率仅为80%左右，其中以中低档模具为主，大型、复杂的精密模具，在生产技术、模具质量和寿命以及生产能力方面均不能满足国民经济发展的需要。研究及发展方向汽车、摩托车工业以及汽车附件的消耗和配套产品的需求，为压铸件生产提供了一个广阔的市场，压铸铝合金在汽车上的应用也将不断扩大。     在今后的压铸技术研究与开发中，铝合金压铸的深化依然会是压铸技术发展的一个主要方向。为了适应市场需求，今后应进一步解决以下问题:(1)推广应用新型高强度、高耐磨性的压铸合金，研究可着色的压铸合金以及用于有特殊安全性要求的铸件等方面的新型压铸合金；(2)开发性能稳定、成分易于控制的压铸铝合金；(3)简化合金成分，减少合得奖号，为实现绿色化生产提供基础；(4)进一步完善压铸新工艺(真空压铸、充氧压铸、半固态压铸、挤压铸造等)；(5)提高对市场的快速反应能力，推行并行工程(CE)和快速原型制造技术(RPM)；(6)开展CAD/CAM/CAE系统的研究与开发；(7)开发和应用更多的压铸铝合金汽车零部件。

铝合金压铸类产品主要用于电子，汽车，电机和一些通讯行业等，当然主要的用途还是在一些器械的零件上，那么我们在铝合金的压铸中需要注意社么呢? 　　一、考虑脱模的问题 　　二、考虑铝合金压铸壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 　　三、在结构上尽量避免出现导致模具结构复杂的结构出现，不得不使用多个抽芯或螺旋抽芯 　　四、有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油 　　五、设计时考虑到模具问题，如果有多个位置的抽芯位，尽量放两边，最好不要放在下位抽芯，这样时间长了铝合金压铸下抽芯会出现问题。

前　言：铝型材生产的质量和效率与挤压模的设计和结构密切相关，笔者根据几年来的工作实践和生产经验，简要介绍几种在实际生产中经常出现问题的铝材挤压模的优化设计实践，与同行们共讨论。    1、部分大断面空心型材模具的优化 断面空心比较大的空心型材在常规设计情况下，常出现大面起波，平面间隙超差，明显焊缝等缺陷，出现这些问题，通常是缘于模具设计结构的不合理性。为此，笔者在模具设计上：上模采用偏桥，下模在料仓内加凸筋的设计方案。 由于在生产过程中，型材大面起波、平面间隙超差等缺陷-般是因为大面分流孔接近中心，金属流速快而引起的，因此在焊合室中大面模孔前置一适当长度的凸筋，这样，当金属流向模孔时，凸筋象一道矮墙对金属的流动起到阻碍作用，若阻碍作用太过，也便于修模。 同时，相应地对某些焊缝的质量也起到了优化作用。 对于一些矩形腔，长宽比比较大的方管型材，焊合线常明显的出现在大面装饰面上。现可将对称式桥改为偏桥式，焊缝是由于金属流动通过分流孔在分流桥下进入摸孔前没有得到充分焊合而形成的。获得高强优质焊缝当然是我们理想所在。但是如果在生产过程中，焊缝不可避免的出现在型材大面或装饰面上，那不妨使其尽量远离大面或装饰面。在如（图1-2）形式分流孔情况下，使模桥中线向外偏移，(a：b＝2：1、a1＝a2)。通常，由于大面分流孔中的金属流动速度快，当分流桥的形式设计为偏桥式时，这样，增加了大面分流孔中的料流向两侧填充的空间，且随着分流桥中心线的向外偏移，则料流焊台位置也随之外移。因此，这样即调整了大面金属流速，又使焊缝远离中心大面。    2、双模孔易偏壁空心型材模具的优化 通常情况下，无论两模孔是上下排放，还是左右排放，都会由于靠近中心一侧的金属流速快，供料充足而使上模模芯向外发生弹性变形造成型材远离中心一则壁薄的偏壁缺陷。因此在模具设计过程中，在型材断面尺寸放量时，将通常产生偏壁的断面尺寸预先留出偏移余量。如果两模孔共用中心分流孔，为了两模孔的供料保证相对稳定，在料仓中两孔中间位置可以加一隔板式分流筋，也有利于修模。    3、小开口、悬壁面积大的平面型材模具的优化 此种型材在通常全面直给料的平面模设计情况下，很容易出现悬臂弹性变形大，以至于发生断裂、掉块等情形。此种情况下，可以将其设计成吊芯模，只是修模不很容易。有些型材开口非常小，几乎闭合，此种可采用组合模式，但开口处需要配合紧密。 一般的开口小，恳臂面积大的平面型材可将直给供料板设计为桥式供料板或悬壁桥式供料板、将受力的悬壁面置于桥下，这样可以对型材悬臂进行保护，当金属料流填充模孔时，来自供料板的金属流通过桥式供料板的桥对悬臂的遮挡不用直接作用其上，即减轻了模具悬臂所承受的正压力，从而改善悬臂的受力状态。延长了模具的使用寿命。    4、长厚比比较大的长断面平面型材模具的优化设计 因型材长厚比比较大，壁厚有时比较薄，靠近中心的金属流速比较快，仅仅用工作带的长短来调整模孔各处的料流速度是有限的，所以易产生变形缺陷。现采用(图4-2)所示的桥式供料饭，这样可以有效的调整中间的金属流速，从而使模孔各处料流速度均衡，能够收到良好效果。    5、结论     实践证明，以上几种铝型挤压模具设计的优化在实际生产中都是行之有效的。挤出的铝合金型材较之过去相比，成形好、尺寸精度、易保证、表面质量也得到了良好的改善。从而，大大提高了型材挤压的生产效率和降低了产品生产成本。 对于铝型材产品挤压模具设计，随着社会各行业的飞速发展，型材断面形状随之复杂化、多样化，按常规常见形式设计，存在许多不足。所以，要得到优质型材，就得在生产、生活中不断地学习、积累，不断地改造和创新。删除

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金是专业应用于塑料模具冷却镶件和拉伸模具镶件的材料,在塑料模具中完全替代铍铜合金的新兴材料,其突出特点是 价格 低廉,质量优于现在广泛采用的铍铜合金,是塑料模具制作中替代铍铜合金,降低模具成本的划时代产品.&nbsp;&nbsp; 銅合金的主要特性如下：　　　　一、硬度高HRC40-50度，加工不必熱處理。　　　　二、CA-2H銅合金摩擦係數低於鋼。減少工作模具的摩擦產生的熱量，有效的提高模具的壽命（是鋼模、鑄鐵的3～7倍）和產品的表面質量（徹底解決拉伸過程中的拉痕、拉絲現象），取消拉伸後的拋光工序；拉伸過程中不需油性潤滑劑，水性即可，減少去油工序。　　　　三、優良的熱傳導性（比模具鋼優越3～7倍）。避免拉伸過程中材料流動較大的部位過熱，確保塑料制品快速及均勻地冷卻，減少制品的變形及能量，降低模具開模時間，有效提高生產效率（20％-25％），材料內部組織均勻，無氣孔、砂眼等缺陷。　　　　四、特別是不?鋼制品的拉伸中有較強的優勢。例如：滾桶洗衣機不?鋼端板，燃氣爐臺面，吸油煙機殼體、微波爐內膽，不?鋼水槽等拉伸產品，特別是不?鋼的拉伸，一般模具材料需要2次或共4次拉伸，然後焊接打磨完成雙槽的拉伸，採用我公司合金銅材料只需要雙槽同時2次拉伸就可完成全部拉伸作業，同時產品無拉痕等缺陷。詳細可到我公司網站。　　　　五、兩次拉伸之間不需要退火處理，提高拉伸後的產品的質量，降低了產品成本。　　&nbsp;&nbsp;&nbsp; 采用高导热率的铜合金模具可以使制造车间拥有更高的生产效率，既能节约资金，又能提高产品质量。一些汽车保险杠和仪表板的生产企业已经采用了这种材料的模具并取得了显著的生产效益。与普通的工/模具钢相比，由于铜基合金材料的成本较高，因此在模具生产中，很多模具制造厂至今还没有找到更好的办法以合理地使用高导热率的铜合金材料，但实际上，使用高导热率的铜合金在节省时间和提高效率等方面的效益是非常显著的。&nbsp;

压铸件零件如何设计？　　一、压铸件的设计涉及四个方面的内容：　　a、即压力铸造对零件形状结构的要求；b、压铸件的工艺性能；c、压铸件的尺寸精度及表面要求；d、压铸件分型面的确定；压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；　　二、压铸件的设计原则是：　　a、正确选择压铸件的材料，b、合理确定压铸件的尺寸精度；c、尽量使壁厚分布均匀；d、各转角处增加工艺园角，避免尖角。　　三、压铸件的分类：　　按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度)；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。压铸件零件设计的要求。　　四、压铸件的设计要求：　　（一）压铸件的形状结构要求：a、消除内部侧凹；b、避免或减少抽芯部位；c、避免型芯交叉；合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造成本，同时也改善铸件质量，　　（二）铸件设计的壁厚要求：压铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素，壁厚与整个工艺规范有着密切关系，如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(较终比压)的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的高低及操作效率；a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压性；b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下，应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了避免缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚(减料)，增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚；根据压铸件的表面积，铝合金压铸件的合理壁厚如下：压铸件表面积/mm2壁厚S/mm≤251.0～3.0＞25~1001.5～4.5＞100~4002.5～5.0＞4003.5～6.0　　（三）铸件设计筋的要求：　　筋的作用是壁厚改薄后，用以提高零件的强度和刚性，防止减少铸件收缩变形，以及避免工件从模具内顶出时发生变形，填充时用以作用辅助回路(金属流动的通路)，压铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度，一般取该处的厚度的2/3~3/4；　　（四）铸件设计的圆角要求：　　压铸件上凡是壁与壁的连接，不论直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部，都应设计成圆角，只有当预计确定为分型面的部位上，才不采用圆角连接，其余部位一般必须为圆角，圆角不宜过大或过小，过小压铸件易产生裂纹，过大易产生疏松缩孔，压铸件圆角一般取：1/2壁厚≤R≤壁厚；圆角的作用是有助于金属的流动，减少涡流或湍流；避免零件上因有圆角的存在而产生应力集中而导致开裂；当零件要进行电镀或涂覆时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；可以延长压铸模的使用寿命，不致因模具型腔尖角的存在而导致崩角或开裂；　　（五）压铸件设计的铸造斜度要求：　　斜度作用是减少铸件与模具型腔的摩擦，容易取出铸件；保证铸件表面不拉伤；延长压铸模使用寿命，铝合金压铸件一般较小铸造斜度如下：铝合金压铸件较小的铸造斜度外表面内表面型芯孔(单边)1°1°30′2°。

铝锻件车间设计(design of aluminium forging workshop) 　　以铝合金铸锭、挤压棒材、条材和轧制板材为坯料，通过锻造加工，生产各种锻件的铝加工厂车间设计。 　　铝锻件产品分为自由锻件和模锻件，以模锻件为主。材质为中高强度变形铝合金。产品按热锻、退火、淬火 - 时效等状态供货。大型锻造水压机车间建设投资大，一般都是一机多用。在中国，铝锻件车间除生产铝合金锻件外，还生产镁、钛和合金钢锻件。 　　工艺流程选择 　　锻造用的铸锭要进行车皮和均匀化处理；挤压坯、轧制坯的表面缺陷须修整清除。自由锻件的主要生产工序为坯料加热、锻造、蚀洗、清除缺陷、淬火、时效、质量 检验和成品验收。模锻件一般先进行自由锻，使坯料预成形，然后在电炉内加热，在机械压力机或模锻水压机上进行模锻；对于结构复杂的锻件，要经多道模锻。模 锻后的锻件在带锯或切边机上切毛边，接着在硝酸溶液中进行蚀洗和清除缺陷。锻件经终锻和切毛边后，在立式淬火炉内淬火，在液压矫正机上矫正，根据合金类型 对锻件进行自然时效或人工时效。最后进行质量检验。 　　设备选择 　　包括加热、锻造、热处理等设备的选择。 　　(1)加热设备。有室状辐射式电阻炉和空气强制循环电阻炉两种。室状辐射式电阻炉结构简单，分批装料，适用于小批量和大锻件单件生产。空气强制循环电阻炉加热速度快，温差小，采用推料式或链带式的连续装料方式，适用于大批量生产。 　　(2)锻造设备。有机械压力机、自由锻造水压机和模锻水压机。小型模锻件常选用机械压力机，大 中型模锻件和形状复杂的模锻件普遍选用水压机。自由锻造水压机用于生产自由锻件；单向模锻水压机和多向模锻水压机均用于生产模锻件。水压机一般用高压水驱 动，当车间内配置多台水压机时，可共用高压水泵站。大中型锻造设备都配有无轨或有轨坯料装出料机、锻造操作机或旋臂起重机等辅助设备，以减轻劳动强度和提 高生产效率。 　　(3)热处理设备。有淬火炉、时效炉和退火炉三种。淬火炉通常选用立式空气循环电阻炉，设有活动炉底，锻件出炉后可直接投入淬火水槽中淬火。时效炉通常采用空气强制循环电阻炉。退火可以在时效炉内进行。 　　车间配置 　　通常按两跨厂房布置。主跨配置机械压力机、锻造水压机和模锻水压机；副跨配置下料、加热、修整、时效和制模等设备。蚀洗、立式淬火炉和高压水泵站配置在车间侧面。锻造区的在制品、模具存放面积和装出料机、操作机的操作面积，根据计算和经验决定。

锌合金压铸&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。　　一、锌合金的特点　　1. 比重大。　　2. 铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。　　3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。　　4. 熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。　　5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。　　6. 熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。　　使用过程中须注意的问题：　　1. 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形，表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂。　　铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极，在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。　　2. 时效作用　　锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。　　3. 锌合金压铸件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。　　&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 二、锌合金种类　　Zamak 3: 良好的流动性和机械性能。　　应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。　　Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。　　应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。　　Zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。　　ZA8: 良好的流动性和尺寸稳定性，但流动性较差。　　应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。　　Superloy: 流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其盒体。　　不同的锌合金有不同的物理和机械特性，这样为压铸件设计提供了选择的空间。　　&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 三、锌合金的选择　　选择哪一种锌合金，主要从三个方面来考虑　　1. 压铸件本身的用途，需要满足的使用性能要求。包括：　　（1） 力学性能，抗拉强度，是材料断裂时的最大抗力；　　伸长率，是材料脆性和塑性的衡量指标；　　硬度，是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。　　（2） 工作环境状态：工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。　　（3） 精度要求：能够达到的精度及尺寸稳定性。　　2. 工艺性能好：（1）铸造工艺；　　（2）机械加工工艺性；　　（3）表面处理工艺性。　　3. 3. 经济性好：原材料的成本与对生产装备的要求（包括熔炼设备、压铸机、模具等），以及生产成本。压铸：&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 以上是锌合金压铸的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。&nbsp;

1　前语 　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———Ｈ·Ｓ·Ｆ液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。 　　2　铝合金压铸件前处理 　　铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液等处理。 　　2.1　有机溶剂脱脂 　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。 　　2.2　碱蚀 　　为了除掉零件表面细微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Ｎａ2ＣＯ3　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　Ｎａ3ＰＯ4　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　添加剂　　　　　　　　　　2～4ｇ/Ｌ 　　ＯＰ-10乳化剂　　　　　　0.5～1ｍＬ/Ｌ 　　温度　　　　　　　　　　　75～85℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　30～60ｓ 　　2.3　酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理: 　　ＨＮＯ　　　　　　33份 　　ＨＦ　　　　　　　1份 　　水　　　　　　　　少数 　　温度　　　　　　　室温 　　时刻　　　　　　　20～40ｓ 　　2.4　浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ　　　　　浓缩液500ｍＬ/Ｌ 　　水　　　　　　　　余量 　　温度　　　　　　　15～30℃ 　　时刻　　　　　　　30～40ｓ 　　3　电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸镍(ＮｉＳＯ4·7Ｈ2Ｏ)　　　　　　250ｇ/Ｌ 　　氯化镍(ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ)　　　　　　60ｇ/Ｌ 　　(Ｈ3ＢＯ3)　　　　　　　　　　　40ｇ/Ｌ 　　十二烷基硫酸钠　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/Ｌ 　　亮光剂　　　　　　　　　　　　　　　恰当 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5 　　温度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃ 　　阴极电流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4Ａ/ｄｍ2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分 　　阴极移动　　　　　　　　　　　　　　需求 　　电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按惯例镀镍。 　　4　铝合金压铸件电镀黑色工艺 　　铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆。国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺。 　　4.1　镀液配方及工艺条件 　　ＳｎＣｌ2·2Ｈ2Ｏ　　　　　　13～15ｇ/Ｌ 　　ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ　　　　　　55～60ｇ/Ｌ 　　Ｋ4Ｐ2Ｏ7·3Ｈ2Ｏ　　　　　　230～250ｇ/Ｌ 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂　　　　　　5～15ｇ/Ｌ 　　或乙二胺　　　　　　　　5～10ｍＬ/Ｌ 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　8～9 　　Ｔ　　　　　　　　　　　　　45～55℃ 　　ｔ　　　　　　　　　　　　　1～3′ 　　Ｄｋ　　　　　　　　　　　　0.5～1.5Ａ/ｄｍ2 　　阳极　　　　　　　　　　　　镍板 　　阴极移动　　　　　　　　　　需求 　　4.2　镀液制造 　　①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50～60℃热水溶解。 　　②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15ｍｉｎ左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清。 　　③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数ＮａＯＨ。 　　④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀。 　　⑤丈量并调整ｐＨ至8～9,加温至45～55℃,边电解边试镀。 　　4.3　镀液各成份的效果 　　4.3.1　氯化亚锡 　　它是供给锡离子的主盐。氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动。 　　4.3.2　氯化镍 　　它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。 　　4.3.3　焦磷酸钾 　　它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢。 　　4.3.4　或乙二胺 　　参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。 　　4.3.5　添加剂 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份。因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。 　　5　镀后处理 　　铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干。钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。 　　5.1　化学钝化 　　铬酐　　40～60ｇ/Ｌ 　　醋酸　　1～2ｍＬ/Ｌ 　　温度　　室温 　　时刻　　30～60ｓ 　　5.2　坚膜 　　老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15～20分钟即可。 　　5.3　涂漆 　　涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命。依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理。

铜合金压铸性能特点极佳的热强性及热稳定性极佳的高温耐磨性极佳的抗冷热疲劳性极佳的韧性良好的机械加工性能良好的热传导铜合金压铸性能用途铜合金压铸模具热锻模具的凹模与冲头铜合金挤压模具铜合金压铸模具&nbsp;由于铜合金的浇注温度为940～980℃,模具的使用寿命相对来说比较低,使用寿命相当于铝合金模具使用寿命的1/2～1/3,如果使用不当、模具材料质量劣、机加或热处理工艺不良,模具的使用寿命会更低。铜合金的模具结构、加工、热处理等与铝合金模具一样,此处不在赘述。为了模具有较长的使用寿命,特别推荐两种优质铜合金压铸模具用钢,以供参考:1 SKD611） 化学成分： C&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Mn&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Si&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Cr&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; S&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Mo&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; V 0.35～0.42 0.30～0.50 0.80～1.20 4.80～5.50 &le;0.01 &le;0.03 1.20～1.60 0.50～1.10 2）性能：该钢是一种空冷硬化的热作模具钢，也是所有热作模具钢中使用最广泛的钢号之一。该钢具有较强的热强性和硬度，在中温条件下（300℃～400℃）具有很好的韧性、热疲劳性和一定的耐磨性。 3）用途：广泛用于制造热挤压模具与芯棒、模锻锤的锻模、锻造压力机模具、精锻机用模具镶块以及铝、铜及其合金的压铸模（46&plusmn;1HRC时使用寿命最长），模具标准件型芯、顶杆、推管等。 4）热处理工艺： 淬火 回火 加热温度℃&nbsp;&nbsp;&nbsp; 淬火介质 硬度HRC 回火温度℃ 时间h 回火硬度HRC 1020～1050 空冷&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 53～&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 590+560&nbsp;&nbsp; 2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 48～52 625+580 40～452 H13热作模具钢主要用途 ：用于制造冲击载荷 大的锻模，热挤压模，精锻模，铝，铜及其合金的压铸模。特　　点 ：具有良好的耐热性，在较高温度时具有较好的强度和硬度，高的耐磨性和韧性，　　　　　 良好的热疲劳性能。优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性。化学成份&nbsp;&nbsp; ：C％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Si％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Mn％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Cr％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Mo％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; V％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; P％&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; S ％0.32-0.45 0.80-1.2 0.20-0.50&nbsp;&nbsp; 4.75-5.50&nbsp;&nbsp; 1.10-1.75&nbsp;&nbsp; 0.80-1.20&nbsp;&nbsp; &le;0.03&nbsp;&nbsp; &le;0.03热处理工艺（推荐参数）：淬火：预热温度550℃、850℃，淬火温度1020-1050℃火介质油、空气，淬火硬度HRC57-60回火：回火温度600℃，回火二次，回火后硬度HRC47-49铜合金压铸加工压铸是近代 金属 加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸造针对该问题，本课题在铜合金压铸过程中，如何避免气孔缺陷以及压铸成型性等方面压铸是近代 金属 加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸造方法，这种工艺方法已广泛地应用在国民经济的各行各业中。在压铸过程中，铸件内部经常出现气孔和缩孔、缩松等缺陷。针对该问题，本课题在铜合金压铸过程中，如何避免气孔缺陷以及压铸成型性等方面进行了研究。 本文分析了Solidworks和ProCAST的数据结构。利用了两者接口的sm1+sm2=sm3形式解决了压射室运动模拟模型创建的问题。解决了数据接口难的问题，建立实验用慢压射压射室部分模型。并利用Shell模型在Pro／E环境中建立包括铸件与铸型实体表面的特殊壳体，该方法可以解决CAD／CAE软件之间数据传递问题。 利用ProCAST模拟，得出在给定压射室参数条件下，慢压射加速度在2m／s~2时，压射室内 金属 液将气体完全排出，该加速度条件下，当模具温度200℃，浇注温度1150℃时，获得最佳铸件。 真空压铸可减少铸件内部气孔、改善铸件表面质量和保持生产过程铸件尺寸的稳定性、降低压射比压，延长模具寿命。本文设计并制造了铜合金压铸用真空系统。并对该系统进行了计算验证。

1)化学成分合金的化学成分应符合GB/T 15114-1994的规定。  　　2)力学性能 　　①当采用铸造模具试样检验时，其力学性能应符合GB/T 15114-1994规定②当采用铸造模具本体检验时，其指定部位切取试样的力学性能不得低于单铸试样的75%，若有特殊要求，可由供需双方商定。 　　3)铸造模具尺寸 　　①铸造模具的几何形状和尺寸应符合铸件图样的规定。 　　②铸造模具的尺寸公差应按GB/T 6414-1999的规定执行。有特殊规定和要求时，须在图样上注明。 　　③铸造模具有形位公差要求时，可参照表5；其标注方法按GB/T 15114-1994的规定。 　　④铸造模具的尺寸公差不包括铸造斜度，其不加工表面：包容面以小端为基准，被包容面以大端为基准；待加工表面：包容面以大端为基准，被包容面以小端为基准，有特殊规定和要求时，须在图样上注明。 　　4)铸造模具需要机械加工时，其加工余量按GB/T 15114-1994的规定执行。若有特殊规定和要求时，其加工余量须在图样上注明。 　　5)表面质量 　　①铸造模具表面粗糙度应符合GB/T 15114-1994的规定。 　　②铸造模具不允许有裂纹、欠铸、疏松、气泡和任何穿透性缺陷。 　　③铸造模具允许有擦伤、凹陷、缺肉和网状毛刺等缺陷。但其缺陷的程度和数量应该与供需双方同意的标准相一致。 　　④铸造模具的浇口、飞边、溢流口、隔皮、顶杆痕迹等应清理干净。但允许留有痕迹。 　　⑤若图样无特别规定，有关压铸工艺部分的设置，如顶杆位置、分型线的位置、浇口和溢流口的位置等由生产厂自行规定，否则图样上应注明或由供需双方商定。 　　⑥铸造模具需要特殊加工的表面，如抛光、喷丸、镀铬、涂覆、阳极氧化、化学氧化等须在图样上注明或由供需双方商定。