設(shè)計實例三，大型LED燈管(如圖6)
基本參數(shù)：
擠壓機(jī)噸位5000T，擠壓筒直徑?364mm，棒徑?355，擠壓系數(shù)17，模具直徑：￠615
難點分析：該型材幾何尺寸較大，直徑達(dá)263mm，分為內(nèi)外兩層模芯，共17個空腔，形狀復(fù)雜。一般情況下，這類結(jié)構(gòu)的型材如果直徑較小的話，生產(chǎn)難度不大，但是在直徑較大的情況下，模具中心的擠壓死區(qū)面積過大，造成擠壓力升高，模具容易發(fā)生裂橋報廢。考慮到上述難點，我們在經(jīng)過詳細(xì)的強(qiáng)度校核計算后，采用了上中下三層“模中模” 的設(shè)計結(jié)構(gòu)，同時通過采用“前導(dǎo)孔”來降低擠壓力，分流孔如圖七所示。模具剖視圖如圖八所示。
“模中模結(jié)構(gòu)”是較為少見的特殊模具結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以使電火花的加工量大大減少，簡化加工難度，縮縮短加工周期。我們所采用的“模中模”結(jié)構(gòu)較好的解決了各個模芯位置的供料平衡問題，使模芯的受力達(dá)到平衡。型材各個部位的流速均勻，模具的應(yīng)力分布狀態(tài)得到極大改善，大大提高了模具使用壽命。上模和中模的分解結(jié)構(gòu)如圖九和圖十所示。
該模具上機(jī)后，出料情況理想，擠壓力不高，料頭整齊，壁厚較為均勻，但是螺絲孔處尺寸偏大，在經(jīng)過修模調(diào)整后，該模具生產(chǎn)狀況良好，成功生產(chǎn)出了合格產(chǎn)品。
設(shè)計實例四，大型復(fù)雜散熱器(如圖11所示)
基本參數(shù)：
擠壓機(jī)噸位5000T，擠壓筒直徑?364mm，棒徑?355mm，擠壓系數(shù)17，模具直徑：￠530mm.
難點分析：該散熱器型材幾何尺寸較大，并且有多處裝配位，在齒上還分布有六個較小的空腔。從技術(shù)上看，該散熱器型材的生產(chǎn)難度很大，主要問題是“偏齒”現(xiàn)象難以有效避免，在生產(chǎn)過程中，一旦發(fā)生偏齒現(xiàn)象，模具將很快報廢。因此，該模具在設(shè)計過程中的核心問題是齒的受力平衡問題。
為了解決偏齒問題，我們在5000噸擠壓機(jī)上，采用了九個分流孔的模具設(shè)計方案。為了降低擠壓力，該方案同樣采用了“前導(dǎo)孔”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖12所示。
從圖中分流孔的布局以及型材在模具中的擺放位置來看，每個小公頭在各個方向上均有不同的分流孔為其供料，使小公頭在各個方向上的受力得到平衡和抵消。避免了公頭偏壁現(xiàn)象，同時，各個散熱齒在不同方向上的受力也通過分流孔得到平衡，避免了偏齒現(xiàn)象的發(fā)生。通過生產(chǎn)實踐證明，該模具上機(jī)后出料平穩(wěn)，料頭整齊，各個散熱齒的壁厚均勻，成型情況良好，生產(chǎn)出的產(chǎn)品完全滿足客戶的使用要求。
總結(jié)：
采用前導(dǎo)孔的模具結(jié)構(gòu)能有效擴(kuò)展金屬在模具中的流動范圍，金屬在經(jīng)過前導(dǎo)孔后，進(jìn)行第一次寬展預(yù)變形，然后金屬再進(jìn)入上模分流孔進(jìn)行第二次分流，金屬在經(jīng)過兩次分配之后，模具的供料比例更為均勻合理，可以顯著改善型材出料的成型度，前導(dǎo)孔結(jié)構(gòu)由于增大了分流比，因此擠壓力大幅降低，使模具的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都得到明顯提高。在實際生產(chǎn)過程中，我們通過廣泛使用前導(dǎo)孔的寬展模具，使擠壓機(jī)的工作潛能得到充分發(fā)揮，減少了模具試模次數(shù)，尤其對于一些難度較大的型材，明顯縮短了交貨周期。
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