1、引言

    在鋁擠壓型材所用的擠壓模具中，提供鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)用來擠壓空心鋁型材的分流組合模，由于它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜(如圖1所示)，從而使得加工工序繁瑣，加工周期較長，而且加工所需的原材料也較多。又由于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，最易損壞的上模刑芯和下模型孔分別與上、下模體為一整體，使得相同規(guī)格的模具間不具有互換性，在上模型芯或下模型孔的某一部位遭到損壞或整體型芯或型孔由于長期使用而磨損變形時(shí)，因?yàn)椴痪哂谢Q性，模具只能整體報(bào)廢，這種不具有互換性的設(shè)計(jì)力案，不僅會(huì)造成極大的浪費(fèi)，增加產(chǎn)品成本，而且還會(huì)影響到生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

圖1 原設(shè)計(jì)裝配圖

    鑒于上述原因，如果能將分流以組合模的上模型芯和下模型孔處設(shè)計(jì)成可更換的形式，在上模型芯或下模型孔因受到損壞而無法繼續(xù)使用時(shí)，只需加工一個(gè)同樣的上模型芯或下模型孔，將受損的型芯或型孔部分更換掉，即可使模具恢復(fù)正常的使用，這樣將會(huì)大大地提高模具的使用壽命，節(jié)省可觀的模具的材料費(fèi)用及模具的加工費(fèi)用，并能極大地縮短模具的加工期，滿足用戶的使用需求，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

    2、設(shè)計(jì)分析

    圖2、圖3分別為按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的分流組合模的上模與下模的結(jié)構(gòu)。從圖中可知，由于上模型芯和下模型孔分別與上、下?；w為一個(gè)整體，因此在型芯或型孔某一處有損壞而不能正常使用時(shí)，使得上、下模的基體也必然隨之報(bào)廢，造成了大量不必要的損失和浪贊。為此將分流組合模的設(shè)計(jì)方案修改成上模型芯與下模型孔的鑲拼式結(jié)構(gòu)，如圖4所示，即上模型芯與下模型孔分別與上、下?；w為可分的兩體形式，使上、下模結(jié)構(gòu)成為鑲嵌式的兩體形式，在基體沒有受到損壞時(shí)，只需要換掉受損的上模型芯或下模型孔，便可使模具得以繼續(xù)正常使用。

圖2 原設(shè)計(jì)上模

圖3 原設(shè)計(jì)下模

圖4 鑲嵌式裝配圖
1.上模基體 2.堵板 3.螺釘 4.下?；w 5.下模鑲塊 6.上模鑲塊

  3、設(shè)計(jì)分析

    3.1 上模設(shè)計(jì)

    從圖2中可知，分流組合模上模的型芯是凸在上?；w外側(cè)的，基根部與基體相連接，因此，在上?；w與型芯相連接的模體部分必然是一個(gè)實(shí)體。為了實(shí)現(xiàn)上模型芯與基體以鑲嵌的形式相連接，在與型芯根部相連接的基體療分設(shè)計(jì)出一個(gè)階梯式方孔，如圖5所示，將上模型芯部分設(shè)計(jì)成如圖6所示的與上模本體鑲嵌的形式，基根部設(shè)計(jì)成方形，與基體上相對(duì)應(yīng)的方孔按H8/r7的配合形式設(shè)計(jì)，這樣就使上模型芯與上模本體間以過渡配合的形式相連接。方形的設(shè)計(jì)可以有效地防止鑲塊在基體中轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖5 鑲嵌式上模

圖6 上模鑲塊

    由于分流組合模在工作時(shí)，鋁料是從流口方向進(jìn)入模腔的焊合室內(nèi)，為了防止型芯在強(qiáng)大的擠壓力作用下，沿工作壓力方向被擠出上?；w，將上模本體設(shè)計(jì)成階級(jí)形式的方孔，同時(shí)設(shè)計(jì)了如圖7所示的堵板，使之與上模型芯鑲塊之間用螺栓連接，確保上模型芯鑲塊在擠壓時(shí)不至于從上模本體中擠出，更換時(shí)只需取下堵板和螺栓，即對(duì)型芯進(jìn)行更換，簡便易操作。

圖7 堵板

    3.2 下模設(shè)計(jì)

    對(duì)于下模的可互換式設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方案要比上模簡單，且容易加工。由于下模型孔是在焊合室平面內(nèi)加工成形的，因此，根據(jù)工作時(shí)的受力特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)下模時(shí)，將焊合室底面設(shè)計(jì)成如圖8所示的階梯形式，與之相配合的下模型孔也設(shè)計(jì)成相對(duì)應(yīng)的階梯形式，如圖9所不。在下?；w與型孔鑲塊相配合處采用H8/r7的過渡配合形式。這種階梯式的設(shè)計(jì)方案，可以有效地避免型孔鑲塊在擠壓時(shí)從下?；w內(nèi)擠出。在裝配時(shí)下模鑲塊可直接沿階梯方向裝入下模基體即可，不需進(jìn)行其它形式的連接即可使用，使之容易拆卸更換。

圖8 鑲嵌式上模

圖9 下模鑲塊

    4、結(jié)束語

    這種分流組合模互換式的設(shè)計(jì)方案，即可減少和避免大量的材料浪費(fèi)，還可縮短模具的加工周期，提高校具的加工速度，為生產(chǎn)贏得寶貴的時(shí)間。這種設(shè)計(jì)方案只適用于單型芯的分流組合模的設(shè)計(jì)，對(duì)于多型芯的分流組合模，還可以采用半嵌入式，鋁型材工模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝從型芯代面固定的設(shè)計(jì)方案。