?在東莞鋁型材生產(chǎn)中，截面形狀的設(shè)計(jì)與加工直接影響型材的力學(xué)性能、加工可行性及應(yīng)用場景。以下是生產(chǎn)時(shí)需注意的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，從設(shè)計(jì)、工藝、模具等多維度展開說明：
一、力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)合理性
截面壁厚均勻性
要點(diǎn)：壁厚差異過大會導(dǎo)致擠壓時(shí)金屬流動(dòng)不均，產(chǎn)生變形、開裂或尺寸偏差。
示例：若某區(qū)域壁厚僅 1mm，相鄰區(qū)域達(dá) 5mm，擠壓時(shí)薄區(qū)易過熱軟化，厚區(qū)金屬流動(dòng)慢，導(dǎo)致型材彎曲。
建議：壁厚差控制在 0.5mm 以內(nèi)，特殊結(jié)構(gòu)需通過過渡圓角（R≥0.5mm）緩解應(yīng)力集中。
加強(qiáng)筋與腔體設(shè)計(jì)
加強(qiáng)筋：高度不宜超過壁厚的 5 倍（如壁厚 2mm，筋高≤10mm），否則易在擠壓時(shí)塌陷；筋的間距建議≥10mm，避免金屬流動(dòng)受阻。
腔體：封閉腔體需設(shè)計(jì)工藝孔（直徑≥3mm），便于模具排氣和冷卻，防止型材內(nèi)應(yīng)力集中（如門窗型材的腔體需對稱分布，提升抗風(fēng)壓性能）。
截面對稱性
對稱截面（如矩形、圓形）擠壓時(shí)金屬流動(dòng)均勻，變形量小；非對稱截面（如 L 型、T 型）需在模具設(shè)計(jì)中通過 “分流孔不對稱分布” 或 “工作帶長度調(diào)整” 平衡金屬流速。
二、擠壓工藝可行性
擠壓比與模具強(qiáng)度
擠壓比：截面復(fù)雜程度決定擠壓比（材料原始截面積 / 型材截面積），通常建議≤80，復(fù)雜截面（如多孔型材）需≤50，否則模具磨損快、擠壓阻力大。
模具薄弱點(diǎn)：尖角、薄壁凸起處（如齒狀結(jié)構(gòu)）易在擠壓時(shí)斷裂，需將尖角改為圓角（R≥1mm），凸起高度≤壁厚的 3 倍。
表面粗糙度與脫模設(shè)計(jì)
截面內(nèi)表面需設(shè)計(jì) 1°~3° 的脫模斜度（外表面斜度可≤1°），避免型材粘模；粗糙度過高（如 Ra>1.6μm）會增加擠壓阻力，建議模具工作帶表面拋光至 Ra≤0.8μm。
冷卻與牽引同步性
復(fù)雜截面型材冷卻時(shí)易因溫差產(chǎn)生翹曲（如空心型材內(nèi)側(cè)冷卻慢于外側(cè)），需在模具出口處設(shè)置對稱的風(fēng)冷裝置，或通過牽引機(jī)張力調(diào)整（張力≤型材屈服強(qiáng)度的 30%）糾正變形。
三、模具設(shè)計(jì)與加工精度
工作帶長度控制
工作帶（模具出口處的平直段）長度影響金屬流速：壁厚越薄，工作帶越短（如 1mm 壁厚對應(yīng)工作帶 1~2mm），厚壁區(qū)工作帶可延長至 3~5mm，以平衡各區(qū)域流速。
示例：T 型截面的 “橫梁” 與 “豎梁” 交匯處，工作帶需比兩端長 0.5mm，避免橫梁因流速快而變薄。
分流孔與焊合室設(shè)計(jì)
分流孔數(shù)量根據(jù)截面復(fù)雜度確定（如單孔型材用 2~3 個(gè)分流孔，多孔型材需 4~6 個(gè)），孔徑分布需與截面面積匹配（面積大的區(qū)域?qū)?yīng)孔徑大的分流孔）。
焊合室高度一般為型材最大壁厚的 3~5 倍，過低易導(dǎo)致焊合線明顯，過高會增加擠壓負(fù)荷。
模具材料與熱處理
模具采用 H13（4Cr5MoSiV1）熱作模具鋼，淬火硬度需達(dá) HRC52~56，表面鍍硬鉻（厚度 5~10μm）以提高耐磨性，避免截面尺寸因模具磨損快速超差。
四、后續(xù)加工與應(yīng)用需求
裝配接口兼容性
若型材需與其他部件連接（如螺栓、卡扣），截面需預(yù)留安裝槽（如 T 型槽寬度公差 ±0.1mm）、孔位（直徑公差 ±0.2mm），避免因截面變形導(dǎo)致裝配困難。
表面處理適應(yīng)性
氧化、噴涂等表面處理對截面的影響：深槽、窄縫（寬度 < 2mm）內(nèi)易殘留酸堿液，需設(shè)計(jì)排水孔（直徑≥3mm）；截面拐角處氧化膜厚度可能不均勻，需通過工藝調(diào)整（如降低電流密度）改善。
輕量化與成本平衡
空心截面比實(shí)心截面減重 30%~50%，但模具成本高；復(fù)雜截面若采用 “拼接式設(shè)計(jì)”（如將異形型材拆分為 2~3 個(gè)簡單型材焊接），可降低擠壓難度，但需評估焊接強(qiáng)度（如鋁合金 TIG 焊的焊縫強(qiáng)度需≥母材的 80%）。