【正文】 技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)，特別是在制造業(yè)中，它起著其它行業(yè)無可取替代的支撐作用，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。目前，模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，己成為衡量一個(gè)國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，決定著一個(gè)國家制造業(yè)的國際競爭力。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，各類產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。2007年，我國鋁合金擠壓材產(chǎn)銷量超過660萬t，工模具消耗達(dá)80萬套以上，價(jià)值高達(dá)20億元以上，占擠壓加工成本的25%～30%，大大制約了我國鋁合金擠壓工業(yè)的發(fā)展。and branching shape. Compared with the other aluminum extruded sections radiator has its own characteristics: the distance between the heat sink is short, between two adjacent heat sink to form a trough, and its large aspect ratio。把太陽花散熱器擠壓模具設(shè)計(jì)成分假流模，以保證在擠壓時(shí)的金屬流動(dòng)比平模更均勻，這也是太陽花散熱器模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。散熱器復(fù)雜的截面形狀給模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)帶來很大的難度。 范文范例參考摘要鋁合金因質(zhì)輕、美觀、良好的導(dǎo)熱性和易加工成復(fù)雜的形狀,而被廣泛地用于生產(chǎn)散熱器材。本文以兩種常用散熱器為實(shí)例，在總結(jié)大量散熱器模具設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，論述了散熱片擠壓模具設(shè)計(jì)的步驟和關(guān)鍵點(diǎn)。文中選用4Cr5MoSiV1模具鋼作為模具材料，討論了散熱器擠壓模具的熱處理工藝和散熱器的擠壓工藝特點(diǎn)。 differential wall thickness, heat sink teeth thin, and its roots in the bottom thick. The mold design, manufacturing and production are very difficulty for the plexity of the shape of radiator extruded sections. In this paper, the extruded die design of two mon heat sink radiators are discussed in detail on the basis of a lot of experiences in mold design and manufacture for the radiator. Extruded die design has two key parts,the first is sufficient strength to ensure that mold。目前，我國鋁合金擠壓工模具的平均使用壽命為5～10t/模，一次上機(jī)合格率為50%左右，大大落后于國際上15～20t/模和一次上機(jī)合格率為67%的先進(jìn)水平，大有潛力可挖。與其它加工制造方法相比，用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點(diǎn)，因此，模具在工業(yè)生產(chǎn)中具有相當(dāng)重要的地位?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動(dòng)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中，模具對實(shí)現(xiàn)整個(gè)擠壓過程有著十分重要的意義。只有結(jié)構(gòu)合理、精度和硬度合格的模具（包括針尖或模芯），才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成形并具有精確的內(nèi)外廓形狀和斷面尺寸。擠壓墊片、擠壓筒和模子的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸及表面質(zhì)量，對控制產(chǎn)品的粗晶環(huán)和縮尾、成層等缺陷也有一定的作用。如扁擠壓筒、舌型模、組合模、多層預(yù)緊應(yīng)力模、變斷面模等。在金屬壓力加工中，決定某一擠壓方法是否經(jīng)濟(jì)可行，主要取決于下列三個(gè)方面，即產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和工模具壽命，而工模具往往是工藝決策的關(guān)鍵因素。隨著鋁合金擠壓材向大型化、復(fù)雜化、精密、多規(guī)格、多用途方面發(fā)展，對擠壓工模具提出了越來越高的要求。表11列出了國內(nèi)外擠壓模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展水平和主要差距[3]。本文通過對散熱器結(jié)構(gòu)的分析，在分析和總結(jié)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)探討了實(shí)際擠壓模具設(shè)計(jì)與制造的方法和關(guān)鍵點(diǎn)。擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)，壓型嘴的選擇或設(shè)計(jì)，模子的結(jié)構(gòu)和外形尺寸，模子材料，模孔數(shù)和擠壓系數(shù)，制品的形狀、尺寸及允許的公差，?？椎男螤睢⒎轿缓统叽纾？椎氖湛s量、變形撓度、定徑帶與阻礙系統(tǒng)的確定，以及擠壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等。模具的裝配及支承情況，鑄錠、模具和擠壓筒的加熱溫度，擠壓速度，工藝潤滑情況，產(chǎn)品品種及批量，合金及鑄錠質(zhì)量，牽引情況，拉矯力及拉伸量，被擠壓合金及鑄錠規(guī)格，產(chǎn)品出?？诘睦鋮s情況，工模具的對中性，擠壓機(jī)的控制與調(diào)整，導(dǎo)路的設(shè)置，輸出工作臺及矯直機(jī)的長度，擠壓機(jī)的噸位和擠壓筒的比壓，擠壓殘料長度等。（2）?？自谀Ｗ悠矫嫔系暮侠聿贾盟^合理布置就是將單個(gè)或多個(gè)模孔，合理地分布在模子平面上，使之在保證模子強(qiáng)度的前提下獲得最佳金屬流動(dòng)均勻性。對于型材來說，一般用以下公式進(jìn)行計(jì)算： A=A0+M+（Ky+Kp+Kt）A0 （） 式中 Ao—型材的公稱尺寸； M—型材公稱尺寸的允許偏差； Ky—對于邊緣較長的丁字形、槽型等型材，考慮由于拉力作用而使型材部分尺寸減少的系數(shù)；Kp—考慮到拉伸矯直時(shí)尺寸縮減系數(shù)；Kt—管材的熱收縮量；Kt由下式計(jì)算： Kt=tα—t1α1 （） 式中 t和t1—分別為坯料和模具的加熱溫度； α和α1—分別為坯料和模具的線膨脹系數(shù)。合理調(diào)整金屬流速的方法主要在模子平面上合理布置?？?，盡量采用多孔對稱排列，根據(jù)型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同以及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，設(shè)計(jì)不等長的定徑帶。 (5)保證足夠的模具強(qiáng)度由于擠壓時(shí)模具的工作條件是十分惡劣的，所以模具強(qiáng)度是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的問題。（2）有足夠高的制造精度，模具的形位公差和尺寸公差應(yīng)符合圖紙的要求(一般負(fù)公差制造)，配合尺寸具有良好的互換性。（6）工作帶變化處及模腔分流孔過渡區(qū)、焊合腔中的拐接處應(yīng)圓滑均勻過渡不得出現(xiàn)棱角。其特點(diǎn)是在擠壓時(shí)形成較大的死區(qū)，可阻止鑄錠表面的雜質(zhì)、缺陷、氧化皮等流到制品的表面上，可獲得良好制品表面，但在擠壓某些易于在死區(qū)產(chǎn)生斷裂的金屬與合金時(shí)，會引起制品表面上出現(xiàn)分層、起皮和小裂紋。～60176。時(shí)，由于死區(qū)變小，鑄錠表面的雜質(zhì)和臟物可能被擠出?？锥鴲夯破返谋砻尜|(zhì)量。應(yīng)該指出，隨著擠壓條件的改變，合理模角也會發(fā)生變化。α2=10176。此外，還采用流線模、平流線模和碗形模等，這些模子的模角是連續(xù)變化的。定徑帶長度h定也是模具設(shè)計(jì)中的重要基本參數(shù)之一。若模子出口直徑d出過小，則易劃傷制品表面，甚至?xí)鸲履?，但出口直徑d出過大，則會大大削弱定徑帶的強(qiáng)度，引起定徑帶過早地變形、壓塌，明顯地降低模具的使用壽命。30′～10176。為了增大定徑帶的抗剪強(qiáng)度，定徑帶與出口帶之間可以20176。制作入口圓角r入可防止低塑性合金在擠壓時(shí)產(chǎn)生表面裂紋和減少金屬在流入定徑帶時(shí)的非接觸變形，同時(shí)也減少在高溫下擠壓時(shí)模子棱角的壓塌變形[1]。鋁型材擠壓分流模和平模是按照被擠壓產(chǎn)品的品種來區(qū)分的。確定平模還是分流模需要計(jì)算舌型比。這種形式的模子在近年來獲得了迅速的發(fā)展，并廣泛地用于在不帶獨(dú)穿孔系統(tǒng)的擠壓機(jī)上生產(chǎn)各種規(guī)格和形狀的管材和空心型材，特別是民用建筑型。（4）易于分離殘料，操作簡單，輔助時(shí)間短，可在普通的型棒擠壓機(jī)上用普通的工具完成。（7）可以用帶錐度的分流孔，實(shí)現(xiàn)在小擠壓機(jī)上擠壓外形較大的空心制品，而且能保證有足夠的變形量。因此目前只限于生產(chǎn)一些純鋁，鋁錳系、鋁鎂硅系等軟鋁合金。上下模組裝后裝入模支承中，為了保證模具的強(qiáng)度，減少或消除模子變形，有時(shí)還要配備專用的模墊和環(huán)。分流橋是支承模芯的。?？仔颓坏墓ぷ鲙Р糠执_定型材的外部尺寸和形狀以及調(diào)節(jié)金屬的流速，而空刀部分是為了減少摩擦，使制品能順利通過，免遭劃傷，以保證表面質(zhì)量。帶可拆式分流橋的模具又稱之為叉架式分流模，用這種形式的模子，可同時(shí)擠壓多根空心制品。為了保證模具所必須的強(qiáng)度，推薦用以下的公式來確定模具的外接圓直徑：D模≈（～）D筒 () 式中 D?！＞叩耐饨訄A直徑； D筒—擠壓筒的內(nèi)徑。模子的外形錐度有正錐的和倒錐的兩種，帶正錐的模子在裝模時(shí)順著擠壓方向放入模支承里?！?5176。第三章 典型散熱器擠壓模具設(shè)計(jì)擠壓模具是金屬從?？字袛D出并獲得?？讛嗝嫘螤詈统叽绲臄D壓工具。同時(shí)，擠壓還可以消除鋁合金鑄錠中的氣孔、疏松和縮孔等缺陷，提高材料的可成形性，改善產(chǎn)品的性能。從圖中可看出，此型材截面的外形尺寸為φ90 的圓形，在它的周圍均布有52根圓弧型齒，每根齒前端又分出2根叉齒，,而實(shí)心部位的厚度達(dá)到了42mm。這里擬選用的的擠壓機(jī)噸位為：1250T。而太陽花散熱片中間的厚度比齒部的厚度大很多，因此中間金屬的流速比齒部的流速大很多。分流組合模具有普通平面分流模的功能及優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)是：（1）按斷面形狀進(jìn)行一次金屬流量預(yù)分配。（1）分流孔分流模的分流孔其形狀、斷面尺寸、數(shù)目及不同的排列方式都直接影響到擠壓制品的質(zhì)量、擠壓力和模具的使用壽命，對于每一特定的產(chǎn)品必須設(shè)計(jì)特定的分流孔。分流孔的數(shù)目主要根據(jù)制品的外形尺寸，斷面形狀，?？椎呐帕形恢玫葋泶_定。對于對稱性較好的空心制品來說，此時(shí)金屬流動(dòng)較為均勻，而且擠壓力最小，模具強(qiáng)度較高，對于非對稱空心型材或異形管材來說，應(yīng)盡量保證各部分的分流比基本相等，或者型材斷面積稍大部分的K分值略低于其它部分的K分值，以利于金屬均衡流動(dòng)，此外，分流孔的布置應(yīng)盡量與制品保持幾何相似性[11]。分流孔外切圓直徑取φ150mm,內(nèi)切圓直徑的選取46mm,比散熱片齒根外徑大 4mm,這樣設(shè)計(jì)能使齒根部位的工作帶遮敝在導(dǎo)流模的模橋之下，減小擠壓時(shí)金屬對齒根部位的正壓力。分流橋?qū)挾忍?，將減小分流比，增加受壓面積，使擠壓力增加，因此，會降低模具強(qiáng)度和焊縫的質(zhì)量，但可改善金屬流動(dòng)的均勻性[13]。根據(jù)大量散熱片模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這里將分流橋?qū)挾菳設(shè)計(jì)為 24mm。太陽花散熱片分流橋的截面形狀設(shè)計(jì)如圖 3—3 所示。因?yàn)樘柣ㄉ崞虚g厚度比齒部大很多，且位于擠壓筒中心部位。模芯的芯頭加工一個(gè)小凸臺，對金屬起阻礙作用，模芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 3—4 所示。焊合室形狀與型材外型大體相似，這樣可以使金屬流動(dòng)更加均勻。左右的角度，同時(shí)，在與蝶形焊合室對應(yīng)的分流橋根部也做成相應(yīng)的凸臺，這樣就可以改善金屬的流動(dòng)，減少擠壓阻力。當(dāng)分流孔形狀、個(gè)數(shù)及排列方式確定后，焊合室的斷面形狀和大小也基本上確定，如圖 3—5 所示。在實(shí)踐中可按擠壓筒尺寸選取焊合室高度，經(jīng)驗(yàn)值如表3—1所示。設(shè)計(jì)?？壮叽鐣r(shí)，影響?？壮叽绲囊蛩赜泻芏?，主要有擠壓制品的材料、形狀、尺寸及其橫斷面的尺寸公差，制品和模具的熱膨脹系數(shù)，工作帶在載荷作用下產(chǎn)生的畸變，由于不均勻變形引起的拉縮變形，因金屬在流入?？讜r(shí)不能急轉(zhuǎn)彎而引起的非接觸變形，制品拉矯直時(shí)的斷面尺寸收縮等因素。②散熱片在擠壓拉伸過程中受齒部弧度因素的影響會發(fā)生沿齒圓弧內(nèi)側(cè)彎曲現(xiàn)象，導(dǎo)致外徑縮小，所以在放量時(shí)要加大其外徑尺寸。由于工作帶對金屬流動(dòng)起阻礙作用，增加工作帶長度可以增大摩擦阻力，使向該處流動(dòng)的供應(yīng)體積中的流動(dòng)靜壓力增大，迫使金屬向阻力小的部位流動(dòng)，從而使型材整個(gè)斷面上金屬流量趨于均勻。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)離中心逐漸減慢。（c）?？追至鳂蛘诒蔚那闆r及分流孔的大小和分布。齒尖部分壁厚薄，是整個(gè)型材最難出料的部分，是設(shè)計(jì)整個(gè)型材工作帶的基礎(chǔ)。,。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。太陽花散熱片模孔工作帶長度設(shè)計(jì)如圖3—7所示。合理地設(shè)計(jì)?？卓盏?，既可以保證模具強(qiáng)度，又不至于出現(xiàn)劃傷和堵?，F(xiàn)象。然后根據(jù)設(shè)備能力、擠壓方法、合金種類、制品質(zhì)量要求、組織性能要求及模孔數(shù)來確定擠壓比。（13）模具強(qiáng)度的校核分流組合模在擠壓時(shí)承受載荷最不利的情況發(fā)生在分流孔和焊合室尚未進(jìn)入金屬，以及金屬充滿分流孔和焊合室開始流出?？變蓚€(gè)時(shí)候，其主要破壞形式是：分流橋因受彎曲應(yīng)力而被破壞和分流孔處在危險(xiǎn)斷面被剪斷。（2）分流孔道抗剪應(yīng)力的校核：τ=Q橋/F橋≤[τ] ()式中 Q橋—分流橋端面上所承受的總壓力，MN；F橋—分流橋受剪切的總面積，mm2；[τ]—模具材料在工作溫度下的許用剪切應(yīng)力，[τ]=（～）[σb],對3Cr2W8V鋼在450～500℃時(shí)取[σb]=1000MPa；對4Cr5MoSiV1 鋼取[σb]=900MPa。梳子型散熱器其截面圖如3—8所示。根據(jù)對此散熱器的結(jié)構(gòu)分析，得知生產(chǎn)該散熱器所選用擠壓機(jī)噸位應(yīng)不宜太大、擠壓筒比壓應(yīng)適中，否則工作帶的懸臂容易，壓塌模具極容易破損。為了保證模具的強(qiáng)度，應(yīng)設(shè)計(jì)形狀和散熱器形狀相似的模墊和模具配合使用，強(qiáng)化模具強(qiáng)度。橫斷面不對稱的型材，此種型材對稱性差。同時(shí)，很難保證型材各個(gè)部位的流動(dòng)速度均勻，還要制造通道移位的專用工藝設(shè)備(模墊、壓型嘴、導(dǎo)向裝置等) [1]。因?yàn)榻饘俚牧鲃?dòng)特性是靠近擠壓筒中心部位的金屬流動(dòng)快, 遠(yuǎn)離中心逐漸減慢；型材壁厚越大, 即模孔尺寸越大, 則金屬流動(dòng)就越快。設(shè)計(jì)?？壮叽鐣r(shí)，影響模孔尺寸的因素有很多，主要有擠壓制品的材料、形狀、尺寸及其橫斷面的尺寸公差，制品和模具的熱膨脹系數(shù)，工作帶在載荷作用下產(chǎn)生的畸變，由于不均勻變形引起的拉縮變形，因金屬在流入?？讜r(shí)不能急轉(zhuǎn)彎而引起的非接觸變形，制品拉矯直時(shí)的斷面尺寸收縮等因素。圖3—14 梳子型模具模孔尺寸（3）工作帶長度設(shè)計(jì)工作帶是設(shè)計(jì)型材模具最重要的幾何參數(shù)之一，它直接