铝挤压设计详细指南

铝挤压 涉及通过压入模具将原材料塑造成不同的形状和轮廓。材料流过模腔并变形，同时从另一侧离开。然而，它可以创造的形状有限制，需要在制造过程中考虑这一点。 铝挤压设计。 这些考虑与挤压设计的特点、尺寸、模具兼容性、挤压横截面的实际极限等有关。 

完美的挤压设计可确保可制造性，提高准确性，降低成本和周期时间，并最大限度地减少材料浪费。 

从挤压圆直径开始

挤出圆直径是指挤出较大特征可以装入的圆的直径。选择此直径取决于模具和机械可以容纳多大尺寸。

因此，在创建轮廓和其他特征之前，请先为您的零件设计选择外接直径。如果可能，请优化您的绘图以获得较小的直径值，以降低成本并加快挤压周期。

铝挤压外接直径

此外，您还可以向 铝挤压企业 或您的制造商了解他们的能力。 

厚度均匀或变化小

虽然可能无法在整个横截面上保持每个特征的厚度相同，但请尽量保持它们尽可能接近。同时，尽可能优先考虑一致性。厚度变化太大会导致过度变形和材料撕裂。 

两个挤压相邻壁的厚度比必须小于 2:1。因此，在厚度增加或减少的过渡区域添加曲线。

铝挤压设计中的厚度

均匀的壁厚也使部件从加热的模具中挤出后能够持续硬化。同时，根据铝挤压形状和尺寸，最小壁厚有一个限制。 

使用肋骨特征避免扭曲

肋条特征有助于减少材料在变形过程中的扭曲，因此在薄壁区域应添加肋条。因此，铝挤压设计中的凹槽和腹板可稳定变形过程。 

铝挤压肋条设计

铝挤压设计中的接头

用多个挤压铝部件创建单一产品是形成复杂部件的关键方法。如果您正在设计此类部件，请避免使用摩擦接头。摩擦会影响挤压力。相反，您可以选择螺钉、螺栓、夹子接头等。这些类型的接头提供足够的强度，并且不会影响挤压过程。 

铝挤压连接示例 

其他类型的关节 

• 搭接接头
• 对接
• 角接
• 燕尾榫接头
• 榫槽接头
• 围巾接缝等 

避免尖角并添加圆角

如果您的设计在与其他部件的接口、边缘末端或特殊特征处有尖角，请用简单的圆角替换它们。这样，模舌可以在挤压过程中轻松捕获该区域。

铝挤压设计中的角 

在一般的工程设计中，为了便于挤压，通常采用半径为0.5~1mm的圆角，此外，也有用狗骨形角来代替尖角。

通道宽高比 

铝挤压槽的宽高比应约为 1: 3，而如果底座开口较大，则最高可达 1:2。高宽比过高（长高比底座宽度）会使挤压变得困难，要么不适合工艺，要么需要定制模具。

铝挤压通道

此外，如果需要在底座上固定螺栓，请考虑通道高度法兰之间的间隙。

与铝挤压设计相关的计算

完美的铝挤压设计涉及多项数学计算，以确保所需的强度和性能。例如，安全系数、弯曲应力、每英尺重量等。

• 重量/英尺

指挤压截面一英尺内有多少重量，通常用磅或公斤为单位来表示重量。因此，比例越高，挤压速度越慢。 

• 安全要素

它是挤压件可承受的最大力与应用过程中的实际力（所需性能所需的力）的比率。通常，建议定制铝挤压的安全系数为 2 或更高。

• 弯曲应力极限 

首先，确定挤压型材需要承受的负载，才能保证不发生故障。然后，计算出达到该极限需要多少弯曲应力。

• 挠度

柱子、梁或其他元件是否会因负载不足而出现缺陷？允许的缺陷是多少？计算一下，并相应地优化您的铝挤压设计。

• 屈曲载荷

它是一种压缩载荷，在此载荷下，挤压型材内的柱、梁或其他结构变得不稳定并由于横向变形而失效。

此外，下表概述了计算上述因素的一般数学表达式；

计算公式 

挤压模具设计技巧和实践

有效模具设计的主要目标是创建可制造的蓝图，并且所有零件都允许材料以相似的速率流动。因此，它还涉及确保准确性和高效生产。

以下是挤压模具设计的一些关键考虑因素； 

考虑铝挤压模具的类型

挤出模具的类型

三种不同类型的 铝挤压模具 在制造空心、半空心和实心模具中很受欢迎。 

• 空心模具： 这些 模具类型 使用模盖和心轴产生内部空腔。空心模具适用于管状和复杂型材。
• 实心模具： 这些适用于实体横截面（无空腔或通道），例如棒材、条材等。实体模具挤压中使用外部材料进料器。
• 半空心模具： 它们包括空心和实心部分的混合，非常适合同时具有空腔和实心特征的部件。为此需要垫板、材料和模盖。 

模具刚度和强度

您可以使用精确的心轴、垫板、模板和其他设置来创建可制造的模具设计，但也要检查您的模具是否能承受挤压过程中的压力。模具材料、孔之间的间隙和材料厚度等各种因素都会影响模具强度。此外，工具钢、高速钢、光滑钢 (H13) 和碳化钨是挤压模具的常见材料选择。 

表面处理

模腔、芯轴和其他直接接触材料流的部件的表面光洁度决定了挤压件的表面光洁度。因此，请考虑所需的光滑度并相应地完成模具。

考虑潜在缺陷

模具设计存在许多潜在缺陷，例如材料包裹、条纹、开裂等。因此，请考虑这些缺陷的原因并优化设计以避免这些缺陷。 

（阅读更多： 铝挤压应用)

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铝挤压部件示例

我们讨论了许多铝挤压设计指南和注意事项，以确保可制造性。此外，采用这些指南还有助于实现所需的性能并降低生产成本。如果您仍在努力优化设计，请咨询 ProleanTech 的专家。 

铝挤压服务 

我们的工程师可以为您提供咨询，帮助您优化挤出工艺，降低成本，提高精度。除此之外，我们的内部模具制造设施可以生产耐用的模具来挤出设计好的部件。我们的自动化挤出制造工厂和经验丰富的专业人员确保高质量的结果，以满足您的期望。此外，我们一直致力于 铝挤压中国 行业十余年，为全球行业提供定制解决方案。 

因此，上传您的设计并利用我们的 挤压服务 为您的项目。 

结语 

挤压件外接直径、一致的壁厚或厚度过渡变化很小、尖角最小、支撑特征和其他各种考虑因素对于完美的铝挤压件设计至关重要。这不仅确保了设计件的可制造性，而且还降低了生产成本和周期时间，而不会影响其性能。

清单 

✔ 壁厚变化和过渡

✔ 几何特征之间的间距 

✔通道底面与高度的比例 

✔ 所有特征的尺寸和公差 

✔ 配件、接头和组装 

✔ 表面鱼类（Ra 值和美学代码）

✔ 铝合金类型和等级

✔ 符号和行业标准 

常见问题

铝挤压设计的最小壁厚是多少？

铝挤压必须保持0.5mm的厚度，而铝挤压可以达到2mm。但确切的值会因合金类型和型材形状而异。 

模具设计是否与挤压部件设计相似？

不是！它们相互关联但并不完全相同。模具设计涉及创建特定轮廓的模具工具以实现最佳材料流动，而零件设计则侧重于可制造性、功能性和美观性方面。

哪些类型的铝挤压形状易于制造？

由于材料流动性更好，均匀对称的形状（如扁条、管材、角材和槽钢）更容易挤压。