擠壓模具設(shè)計(1)

1、擠壓模具設(shè)計擠壓模具設(shè)計 Die Design of Extrusion Technology主講教師：謝玲玲主講教師：謝玲玲 本課程是材料成型與控制工程專業(yè)本課程是材料成型與控制工程專業(yè)本科生的專業(yè)方向選修課。本科生的專業(yè)方向選修課。 主要講述鋁合金型材的分類、斷面主要講述鋁合金型材的分類、斷面設(shè)計原則，擠壓模具的分類、結(jié)構(gòu)及設(shè)計原則，擠壓模具的分類、結(jié)構(gòu)及裝配，模具的結(jié)構(gòu)要素設(shè)計，型材模裝配，模具的結(jié)構(gòu)要素設(shè)計，型材模具設(shè)計的原則及步驟，普通型材模具具設(shè)計的原則及步驟，普通型材模具設(shè)計方法，舌型模、平面分流組合模、設(shè)計方法，舌型模、平面分流組合模、導(dǎo)流模設(shè)計方法以及擠壓模具材料的導(dǎo)流模設(shè)計

2、方法以及擠壓模具材料的合理選擇。合理選擇。 課程簡介課程簡介 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1、概述、概述 主要講解鋁合金型材的分類及斷面設(shè)計主要講解鋁合金型材的分類及斷面設(shè)計原則，工模具在型材擠壓生產(chǎn)中的特殊原則，工模具在型材擠壓生產(chǎn)中的特殊地位及作用，擠壓模具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。地位及作用，擠壓模具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。 2、模具材質(zhì)選擇、模具材質(zhì)選擇 主要講解擠壓模具的工作條件與模具材主要講解擠壓模具的工作條件與模具材料的合理選擇。料的合理選擇。3、擠壓模具設(shè)計技術(shù)、擠壓模具設(shè)計技術(shù) 主要講解擠壓模具的分類及裝配方式，擠主要講解擠壓模具的分類及裝配方式，擠壓模具的結(jié)構(gòu)要素及模具設(shè)計的原則和步壓模具的結(jié)構(gòu)要

3、素及模具設(shè)計的原則和步驟，普通型材模具、舌型模、平面分流組驟，普通型材模具、舌型模、平面分流組合模、導(dǎo)流模等模具的設(shè)計方法。合模、導(dǎo)流模等模具的設(shè)計方法。 4、模具設(shè)計理論的發(fā)展、模具設(shè)計理論的發(fā)展 主要介紹模具設(shè)計的最新研究成果及設(shè)主要介紹模具設(shè)計的最新研究成果及設(shè)計理論的發(fā)展。計理論的發(fā)展。 5、上機(jī)、上機(jī) 利用計算機(jī)進(jìn)行實(shí)例設(shè)計。利用計算機(jī)進(jìn)行實(shí)例設(shè)計。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1 1 概述概述 1.11.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 目前，鋁合金擠壓型材的品種規(guī)格大約有目前，鋁合金擠壓型材的品種規(guī)格大約有5000050000種以上，為了合理選擇生產(chǎn)工藝和設(shè)備、種以上，為了合理選擇生產(chǎn)工藝

4、和設(shè)備、設(shè)計及制造模具、以及解決生產(chǎn)技術(shù)問題和生產(chǎn)設(shè)計及制造模具、以及解決生產(chǎn)技術(shù)問題和生產(chǎn)管理問題，有必要對型材進(jìn)行分類編號。管理問題，有必要對型材進(jìn)行分類編號。 可以根據(jù)以下三個基本特征進(jìn)行分類：可以根據(jù)以下三個基本特征進(jìn)行分類： (1)(1)擠壓型材的使用性質(zhì)，擠壓型材的使用性質(zhì)， (2)(2)擠壓型材縱截面的形狀；擠壓型材縱截面的形狀； (3)(3)擠壓型材橫截面的形狀和尺寸。擠壓型材橫截面的形狀和尺寸。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 綜合分析鋁合金擠壓型材的產(chǎn)品目錄，分為綜合分析鋁合金擠壓型材的產(chǎn)品目錄，分為通用型材通用型材和和專用型材專用型材。 根據(jù)第三個特征，通用型

5、材一般可分為四組根據(jù)第三個特征，通用型材一般可分為四組: :直角型材直角型材、斜角型材斜角型材、帶圓角帶圓角和和圓弧的型材圓弧的型材、圓圓頭型材頭型材。 直角型材直角型材的外廓是由互相垂直的直線組成。的外廓是由互相垂直的直線組成。 斜角型材斜角型材是由彼此成任意角度的直線組成。是由彼此成任意角度的直線組成。 型材形成線間只要有一個角不是直角，就屬于斜型材形成線間只要有一個角不是直角，就屬于斜角型材。角型材。 型材至少須有一條形成線是等半徑或變半徑型材至少須有一條形成線是等半徑或變半徑的弧線才屬于的弧線才屬于圓弧型材圓弧型材。圓頭形型材圓頭形型材的一個或幾的一個或幾個翼緣在端部有半徑加大個翼緣在

6、端部有半徑加大( (圓頭圓頭) )。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 所涉及的每組型材又可分成所涉及的每組型材又可分成7組：組：條型材條型材、角型材角型材、T T字型材字型材、工字型材工字型材、槽形型材槽形型材、z z字型材字型材、任意截面型材任意截面型材參見圖參見圖1 1l l。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 考慮到第二個和第三個特征：考慮到第二個和第三個特征： 擠壓型材縱截面的形狀；擠壓型材縱截面的形狀； 擠壓型材橫截面的形狀和尺寸。擠壓型材橫截面的形狀和尺寸。專用型材專用型材可分為可分為4組：組：空心型材空心型材、變斷面型材變斷面型材、壁板型材壁板型材和和建建筑

7、型材筑型材參見圖參見圖1 12 2。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 空心型材可分為空心型材可分為四四小組：小組：具有具有一個圓形孔一個圓形孔的；的；具有具有一個方形孔一個方形孔或或矩形孔矩形孔的；的；具有具有一個異形孔一個異形孔的；的；具有具有兩個兩個或或多個異形孔多個異形孔的空心型材。的空心型材。根據(jù)用途不同，空心型材也可分為根據(jù)用途不同，空心型材也可分為六六個小組：個小組：合頁合頁型材、型材、直升機(jī)用直升機(jī)用型材、型材、冷凍冷凍型材、型材、隔框隔框型材、型材、熱交換器熱交換器和和電氣工業(yè)用電氣工業(yè)用型材、型材、建筑建筑型材。型材。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類

8、變斷面實(shí)心型材可分為兩個小組：變斷面實(shí)心型材可分為兩個小組：階段變斷面階段變斷面型材和型材和逐漸變斷面逐漸變斷面型材。型材。第一小組的品種相當(dāng)多，目前大約包括第一小組的品種相當(dāng)多，目前大約包括800800個典個典型規(guī)格。型規(guī)格。第二小組型材的品種很少，目前不超過第二小組型材的品種很少，目前不超過5050個典個典型規(guī)格。型規(guī)格。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 階段變斷面型材根據(jù)型材部分階段變斷面型材根據(jù)型材部分( (薄端薄端) )的外形的外形可分為可分為T T字形字形的、的、工字形工字形的、的、槽形槽形的、的、帶彎邊槽帶彎邊槽形形的、的、z z字形字形的和的和任意截面任意截面的型材

9、，而大頭部分的型材，而大頭部分( (厚端厚端) )的外形可能是各種各樣的。的外形可能是各種各樣的。該種型材的特點(diǎn)是：大頭端是一個整體，其橫斷該種型材的特點(diǎn)是：大頭端是一個整體，其橫斷面積超過其型材部分橫斷面積的面積超過其型材部分橫斷面積的3 31010倍，倍，大頭部分長度通常為大頭部分長度通常為100100600mm600mm。圖圖1 13 3例舉了部分階段變斷面型材品種。例舉了部分階段變斷面型材品種。圖圖1-3（1） 階段變斷面型材品種舉例階段變斷面型材品種舉例 T字型材字型材工字型材工字型材槽形型材槽形型材帶彎邊的槽形型材帶彎邊的槽形型材Z字型材字型材異形型材異形型材圖圖1-3（2） 階段

10、變斷面型材品種舉例階段變斷面型材品種舉例 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 逐漸變斷面型材的斷面通常有逐漸變斷面型材的斷面通常有角形角形和和槽槽形形的，緣板的，緣板厚度厚度沿型材長度方向是變化的，沿型材長度方向是變化的，而緣板的而緣板的寬度寬度不變或變化很小。具體變化情不變或變化很小。具體變化情況如圖況如圖l l4 4所示。所示。 圖圖1-4（1） 逐漸變斷面型材品種舉例逐漸變斷面型材品種舉例圖圖1-4（2） 逐漸變斷面型材品種舉例逐漸變斷面型材品種舉例 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 鋁合金帶筋整體壁板已成為一種專用型鋁合金帶筋整體壁板已成為一種專用型材，主要用于航空航

11、天、船舶、汽車、交通材，主要用于航空航天、船舶、汽車、交通運(yùn)輸、建筑等工業(yè)部門作為比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)運(yùn)輸、建筑等工業(yè)部門作為比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)材料，可分為材料，可分為實(shí)心實(shí)心斷面和斷面和空心空心斷面兩大類。斷面兩大類。按形狀壁板型材又可分為按形狀壁板型材又可分為對稱對稱的、的、不對稱不對稱的的壁板壁板型材和型材和直角形直角形的、的、梯形梯形的、的、丁字形丁字形的、的、十字形十字形的和的和異形異形的，參見圖的，參見圖1 15 5。圖圖15（1） 帶筋整體壁板型材品種舉例帶筋整體壁板型材品種舉例圖圖15（2） 帶筋整體壁板型材品種舉例帶筋整體壁板型材品種舉例 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 民

12、用建筑型材在鋁型材中所占比重最大，應(yīng)民用建筑型材在鋁型材中所占比重最大，應(yīng)用最為廣泛，絕大多數(shù)用用最為廣泛，絕大多數(shù)用6063T56063T5材料生產(chǎn)，具有材料生產(chǎn)，具有壁薄、形狀復(fù)雜、精度高、表面質(zhì)量要求嚴(yán)等特壁薄、形狀復(fù)雜、精度高、表面質(zhì)量要求嚴(yán)等特點(diǎn)，故宜單獨(dú)分為一類。點(diǎn)，故宜單獨(dú)分為一類。按其形狀可分為空心型材和實(shí)心型材，按其用途按其形狀可分為空心型材和實(shí)心型材，按其用途可分為外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門窗洞口填充結(jié)構(gòu)、室內(nèi)可分為外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、門窗洞口填充結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝飾結(jié)構(gòu)、裝飾型材相輔助型材等。裝飾結(jié)構(gòu)、裝飾型材相輔助型材等。此外，按型材的合金狀態(tài)與力學(xué)性能不同，還可此外，按型材的合金狀態(tài)與力學(xué)

13、性能不同，還可分為分為一般強(qiáng)度一般強(qiáng)度型材和型材和高強(qiáng)度高強(qiáng)度型材。型材。 1.1 1.1鋁合金型材分類鋁合金型材分類 型材的分類編號，除了各個企業(yè)自行開發(fā)的型材的分類編號，除了各個企業(yè)自行開發(fā)的產(chǎn)品外，一般用產(chǎn)品外，一般用“XC”XC”代表型材。代表型材?！癤C”XC”后面的后面的數(shù)字，按順序分別代表數(shù)字，按順序分別代表類類、目目、組組和和序號序號。 如如XC111-1XC111-1，即為第，即為第1 1類、第類、第1 1目、第目、第1 1組中的組中的第第1 1號型材。號型材。1.1.1 1.1.1 型材型材“類類”的劃分的劃分 擠壓型材按形狀或用途共分為十大類，分?jǐn)D壓型材按形狀或用途共分為

14、十大類，分別在別在XC后面用后面用1、2、3、4、5、6、7、8、9、0表示。表示。XC1角形型材角形型材 XC2丁字型材丁字型材 XC3槽形型材槽形型材 XC4Z字型材字型材XC5工字型材工字型材 XC6航空用型材航空用型材XC7電子工業(yè)用型材電子工業(yè)用型材 XC8民用型材民用型材 XC9其他專用型材其他專用型材 XC0空心型材空心型材 1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 在同一類型材中又分為在同一類型材中又分為“目目”。“目目”的劃分只用于的劃分只用于XC1XC7。 XC1角形角形型材，下分型材，下分5個個“目目”: XC11直角型材直角型材 XC12銳角型材銳角型材XC

15、13鈍角型材鈍角型材 XC14圓頭角型材圓頭角型材 XC15異形角型材異形角型材 XC112 XC121 XC131 XC141 XC1510直角型材直角型材 銳角型材銳角型材鈍角型材鈍角型材圓頭角型材圓頭角型材異形角型材異形角型材1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC2丁字丁字型材，下分型材，下分6個個“目目”: : XC21直丁字型材直丁字型材 XC22斜丁字型材斜丁字型材 XC23雙丁字型材雙丁字型材 XC24圓頭丁字型材圓頭丁字型材 XC25異形丁字型材異形丁字型材 XC26專用異形丁字型材專用異形丁字型材 XC211 XC221 XC231 XC246 XC254

16、直丁字型材直丁字型材斜丁字型材斜丁字型材雙丁字型材雙丁字型材圓頭丁字型材圓頭丁字型材異形丁字型材異形丁字型材XC3槽形槽形型材，下分型材，下分7個個“目目”: XC31普通槽形型材普通槽形型材 XC32凸邊槽形型材凸邊槽形型材 XC33彎邊槽形型材彎邊槽形型材 XC34圓頭槽形型材圓頭槽形型材 XC35異形槽形型材異形槽形型材 XC36叉形槽形型材叉形槽形型材 XC37燕尾槽形型材燕尾槽形型材1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC311 XC321 XC331 XC344普通槽形型材普通槽形型材凸邊槽形型材凸邊槽形型材 彎邊槽形型材彎邊槽形型材圓頭槽形型材圓頭槽形型材 XC

17、353 XC362 XC373異形槽形型材異形槽形型材叉形槽形型材叉形槽形型材燕尾槽形型材燕尾槽形型材XC4Z Z字字型材，下分型材，下分5個個“目目”: : XC41等邊等壁等邊等壁Z Z字型材字型材 XC42等邊等邊不等壁不等壁Z Z字型材字型材 XC43不等邊不等邊等壁等壁Z Z字型材字型材 XC44圓頭圓頭Z Z字型材字型材 XC45異形異形Z Z字型材字型材1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC411 XC421 XC434 XC441 XC452等邊等壁等邊等壁等邊不等壁等邊不等壁不等邊等壁不等邊等壁圓頭圓頭Z Z字型材字型材異形異形Z Z字型材字型材XC5工字

18、工字型材，下分型材，下分5個個“目目”: : XC51等邊等壁工字型材等邊等壁工字型材 XC52等邊等邊不等壁不等壁工字型材工字型材XC53不等邊不等邊不等壁不等壁工字型材工字型材XC54圓頭工字型材圓頭工字型材 XC55異形工字型材異形工字型材 1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC511 XC521 XC531 XC541 XC551等邊等壁等邊等壁等邊不等壁等邊不等壁不等邊不等壁不等邊不等壁圓頭工字型材圓頭工字型材異形工字型材異形工字型材 XC6航空航空用型材，下分用型材，下分7個個“目目”: XC61邊條、鉸鏈型材邊條、鉸鏈型材 XC62尾刃、窗框等型材尾刃、窗框等

19、型材 XC63管夾型材管夾型材 XC64大梁型材大梁型材 XC65變斷面型材變斷面型材XC66異形型材異形型材 XC67毛坯型材毛坯型材1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC611 XC621 XC637 XC649邊條、鉸鏈型材邊條、鉸鏈型材尾刃、窗框等尾刃、窗框等管夾型材管夾型材 大梁型材大梁型材 XC6571變斷面型材變斷面型材 XC6571變斷面型材變斷面型材 XC66601 XC673異形型材異形型材毛坯型材毛坯型材 XC7電子電子工業(yè)用型材，下分工業(yè)用型材，下分8個個“目目”: XC71邊框型材邊框型材 XC72骨架型材骨架型材 XC73插角型材插角型材 XC74聯(lián)結(jié)型材聯(lián)結(jié)型材XC75附件型材附件型材 XC76散熱型材散熱型材XC77整體型材整體型材XC70空心型材空心型材1.1.2 1.1.2 型材型材“目目”的劃分的劃分 XC711 XC722 XC731 XC7