挤出平模头优化设计

电缆挤出用挤压式模具的设计1模芯1）模芯外锥最大外径ΦD1：该尺寸是由模芯座的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”，也不可出现“后台”，否则会造成存胶死角，直接影响塑料组织和挤出表面质量。

2）内锥最大外径ΦD2：该尺寸决定于加工条件及模芯螺纹壁厚，在保证螺纹壁厚的前提下，ΦD2越大越好，便于穿线，也便于加工。

3）连接螺纹M1：该尺寸必须与模芯座的螺纹尺寸一致，保证螺纹连接紧密。

4）模芯孔径Φd1：此尺寸是影响挤出质量最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其几何尺寸设计。

一般情况下，单线取d1=线芯直径+（0.05～0.15）mm；绞合线芯取d1=线芯外径+（0.3～1.3）mm，具体根据线芯大小而定。

5）模芯外锥最小外径Φd2：实际上是模芯出线端口厚度的尺寸，端口厚度Δ=1/2（d2-d1）不能太薄，否则影响模具使用寿命；也不宜太厚，否则塑料不能直接流到线芯上，且在结合处容易形成涡流区，引起挤出压力的波动，挤出质量不稳定，一般壁厚控制在0.5～1mm为宜。

6）模芯定径区长度l1：l1决定了线芯通过模芯的稳定性，不能设计的太长，否则造成加工困难，工艺要求的必要性也不大，一般取l1=（0.5～1.5）d1。

但同时必须考虑加工制造的因素，太短或太长，都会引起加工困难，在设计时需综合考虑，根据模芯总长度取一个合适的值。

7）模芯外锥角度β：这是设计给出的参考尺寸，从图6中不难看出，tgβ/2=（D1-d2）/[2*（L1-l2）]，即（L1-l2）=（D1-d2）/[2*tg（β/2）]。

所以，模芯外锥部分长度可以依据上述决定的尺寸确定，经计算如果太长或太短，与机头内部结构配合不当，可回过头来修正锥角β，然后在计算外锥长度，直至合适。

设计时，一般模芯外锥角度β应不大于45°，与模套内锥角度γ的角度差应控制在3～10°，具体应根据机头实际结构尺寸及挤出材料的不同，选择一个合理角度。

2模套1）模套最大外径ΦD3：根据模套座（或机头内筒直径）设计，一般小于筒径2～3mm，此间隙工艺调整偏心、确保同心度的必须。

序言跟着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不停扩大，所以对于挤出成型技术也有了更高的要求。

在挤出成型的一系列过程中，以温度的调理控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。

螺杆作为橡胶挤出机主机的重要零件，它的设计加工已经很完美了。

跟着各种各种的智能控制系统的发展，温度调理控制系统也获得了进展。

但是，挤出机机头的构造设计却仍旧有很大的提高空间，并无发展的很完美。

这是因为在挤出成型的整个过程中，会碰到各种复杂的状况。

而对于机头的设计，当前并无合用于所有状况的理论公式，实质经验是挤出机机头的设计的主要依照。

机头设计后，往常用试模的方法来确立最后的形状。

这不只增添了设计人员的工作强度，也为整个的设计过程造成了诸多不便，同时也提高了成产成本。

挤出机作为橡胶工业的基本设施，在生产橡胶制品的过程中起侧重要的作用，也是决定产质量量的重要设施之一。

外国橡胶挤出机经历了不一样的发展阶段，从最初的柱塞式挤出机开始发展，此中经历了一般冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段，再到此刻的复合挤出机，其发展的日趋完美，性能和生产能力也不停提高。

固特波企业是在挤出机的发展过程中，最初申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利，并改良了该挤出机设施。

由此，挤出方法对于生产日趋重要，而先前的手动式挤出机也逐渐地被电动控制挤出机所代替。

初期的电缆和电线络绎不绝地被柱塞式挤出机生产出来，电缆的生产用挤出法也由此而确立。

挤出机是挤出成型加工过程中的主要设施，除此以外，还有机头、牵引装置、冷却定型装置等隶属设施。

橡胶在机筒内塑化熔融，经过机头制成所需要的形状，最后经过冷却定型后便可获取与机头截面形状相符合的产品。

挤出成型法对比于其余种类的成形方法主要拥有以下明显的长处：1、设施制造简单，成本较低，投产快，投资少。

2、产量高，效率快。

3、能够实现连续化生产。

制造较长的型材、管材等也比较简单。

并且产品均匀密实，质量高。

PP材料各种加工工艺的缺陷和对策PP（聚丙烯）是一种常见的热塑性塑料，具有低密度、高熔点和良好的耐化学性能。

在加工过程中，常见的工艺包括注塑、吹塑、挤出等。

不同的加工工艺会产生不同的缺陷，下面将分别介绍这些缺陷及相应的对策。

1.注塑缺陷及对策：(1)翘曲：注塑成型时，由于注射压力不均匀或冷却不均匀等原因，易导致零件翘曲。

对策是优化注塑工艺参数，如调整注射压力、温度和冷却时间等，增加零件的冷却均匀性。

(2)短射：零件成型过程中，注塑机无法充填整个模具腔体，导致零件出现部分空洞或缺陷。

对策是增加注塑机的注射压力或改变注射位置，以确保整个模具腔体充满。

(3)气泡：注塑过程中，塑料熔融状态下容易吸收空气，形成气泡。

对策是优化注塑工艺参数，减小熔融塑料的气液界面，如增加注射速度和压力，减小熔融塑料的温度等。

2.吹塑缺陷及对策：(1)厚薄不均：吹塑过程中，由于塑料流动不均匀或模具设计不合理，易导致制品厚薄不均。

对策是优化吹塑工艺参数，如调整塑料温度、吹气压力和冷却时间等，增加制品的均匀性。

(2)氣泡：吹塑过程中，由于塑料熔融状态下容易吸收空气，形成气泡。

对策是优化吹塑工艺参数，减小熔融塑料的气液界面，如增加熔体的温度和压力，调整吹气速度等。

(3)皱纹：吹塑过程中，由于冷却不均匀或模具设计不合理，易导致制品表面出现皱纹。

对策是优化吹塑工艺参数，如调整模温、吹气速度和冷却时间等，增加制品的平整度。

3.挤出缺陷及对策：(1)压力不均：挤出过程中，由于挤出机的压力分布不均或头部设计不合理，易导致制品的厚度不均。

对策是优化挤出工艺参数，如调整挤出机的压力和温度，改善头部设计，增加制品的均匀性。

(2)熔体流动不良：挤出过程中，由于挤出机的供料不均匀或模具设计不合理，易导致熔体流动不畅，出现气泡或尺寸不准确等问题。

对策是优化挤出工艺参数，如调整供料速度和温度，改善模具设计，增加制品的牢固性和精度。

(3)紧缩难度：挤出过程中，由于制品的形状复杂或大小不一，易导致模具紧缩困难，产品出现尺寸不准确或细节缺失等问题。

第八讲　空心铝型材挤压模具优化设计(2)沈阳新光模具制造公司　赵云路西南铝加工厂　刘静安 在不带穿孔装置的普通型、棒挤压机上生产空心型材,必须采用一种特殊结构的模子—分流组合模。

实心锭在挤压筒中,通过挤压机作用在挤压轴上的力使锭从模孔中挤出之前先分成几股,随后再在模孔前汇合,形成围绕模芯的环形整体而被挤出模孔,形成闭合的空心型材。

分流组合模的特点是必须有一个或几个形成内腔的芯子,芯子设计在桥上,桥把金属辟开成几股而流向模孔。

由于模桥设计的不同,分流组合模可分为平面分流模(分流模)、舌型模(桥式模)和叉架模等。

1　平面分流组合模的特点平面分流组合模一般用来生产空心和悬臂较大的半空心型材。

在建筑型材中,大多数都是外形较大,壁较薄,断面形状复杂,沟槽和丝孔较多的空心和半空心型材。

在空心型材中又出现单腔、双腔和多腔。

即使在有穿孔系统的挤压机上也很难实现挤压生产。

在生产半空心型材或断面壁厚相差悬殊的型材时,如果采用平模,无论怎样调整工作带和设计促流角或阻碍角,都很难把流速调整均匀。

若采用分流组合模,用分流孔和桥芯来调整流速,就很少出现波浪、扭拧和弯曲。

能够很顺利地生产出合格产品。

平面分流模较舌型模易加工,在挤压生产时操作简单,分离残料较舌型模易加工,生产效率高,残料较舌型模短,产品的成品率也高。

对于形状复杂的半空心型材,分流模结构可减小悬臂上的承压力,保证模具强度。

用分流模可实现多根铸锭的连续挤压,按需要的制品长度截取。

还可实现在小挤压机上挤出外形较大规格的产品,并且可以达到所给定的变形量。

用分流组合模,可采用实心铸锭在型、棒挤压机上一次生产单根和多根管材,制品内外表面好,尺寸精确。

但分流组合模和平模相比,用它生产的型材存在焊缝。

如果模具上涂油或铸锭表面不干净,制品焊缝中会存在夹渣。

若挤压温度过低或模具设计不合理,都会影响焊合质量。

另外,分流模的变形阻力较平模大,目前只限于生产一些纯铝、铝-锰和铝-镁-硅合金。

多微层结构用共挤平模头2007年01月24日 塑料机械技术最多可挤出80个超薄层，提高薄膜和涂膜生产率，降低成本，大幅提高阻隔性能美国EDI 挤出模头公司（Extrusion Dies Industries, LLC ）在2006年国际塑料展览会上宣布一种可能具有革命性的平模头系统，与常规的共挤模头相比，薄膜和涂膜的结构层数有数量级的提高，生产出带微层结构的产品，可以提高阻隔水分和气体的能力，用微层结构包封凝胶和未熔物料，使制造商能够更经济地使用高成本物料。

EDI 指出，微层技术在阻隔性包装中将得到广泛的应用。

这项技术的基础是陶氏化学公司（TheDow Chemical Company ）开发的“复合层倍增器”专利，EDI 从陶氏化学公司取得了这个系统的使用许可。

标准的生产配置是，由三台或更多台挤出机担任供料的角色，将熔体送入EDI 的流线化共挤块，生产出均匀的多层“三明治”结构；然后将多层三明治结构中间产品送入EDI 采用陶氏化学公司的专利设计开发出来的复合层倍增装置。

在复合层倍增装置中，分阶段进行复合层倍增操作-例如三层倍增为十二层，十二层倍增为四十八层。

最终获得的微层结构中间产品送入EDI 的共挤歧管，使产品的宽度达到生产要求。

“目前我们还不知道实际能达到的上限，”EDI 总裁兼首席执行官Timothy C. Callahan说。

“但是我个人认为，有可能生产出80层的50微米薄膜。

”EDI 的微层技术整合了陶氏化学公司的复合层倍增器，提供成套的定制系统，包括模头、共挤块和其他用于使用最终挤出产品形成复杂结构的模头组件。

该公司将向客户转发陶氏化学公司的这项技术的使用许可。

“我们正在与被许可人建立关系，使薄膜和涂膜加工商也能受1、EDI 提供的系统模型包括（上起） 共挤喂料块、根据陶氏化学公司专利设计 的复合层倍增器、以及多歧管模头2、在流道布局示意图中，通过复合层倍增工艺 将两种物料构成的三层“三明治”结构转化为微层 结构，然后送入多歧管模头的中央歧管，在中央歧管内 与两种作为最终结构中的表层的新 物料流拼装组合在一起益于EDI/陶氏化学公司合作开发的这套倍增器系统，降低生产成本，提高产品性能，”Callahan 说。

FDM挤出头CFD分析与混色挤出头优化设计随着时代的进步,市场对个性化定制产品的需求日益旺盛,快速成型技术(RPM—Rapid Prototyping Manufacturing)由于其能够快速将思想设计产物转化为具有一定功能的模型或可直接使用的零件的能力,始一产生就迅速被社会认可并逐渐普及起来,而熔融沉积成型技术(FDM—Fused Deposition Modeling)更是几种快速成型工艺中技术较为成熟且应用最为广泛的一种。

它将CAD三维模型切片处理后把熔融丝料按照每层切片轮廓层层堆积起来,直到完成模型。

成型过程中的原材料为热塑性材料,课题采用生物可降解塑料聚乳酸(PLA—Polylactide Acid)为成型材料,对挤出头性能模拟分析所用计算流体动力学(CFD—Computational Fluid Dynamics)软件为Star CCM+。

课题首先对若干种市面上常见的3D打印挤出头建立三维几何模型进行模拟计算,结合各个挤出头的结构特征和结构参数对挤出头性能分别进行分析,为接下来混色挤出头的设计做准备。

之后模拟分析内流道收缩段锥角、口模平直段长度以及进料速度对流动阻力的影响,结果表明口模平直段长度是影响流动阻力的重要挤出头结构参数,其值与流动阻力正相关。

接下来进行双路混色挤出头的设计,在设计出Y型双路混色挤出头之后,对其进行模拟计算得到两种丝料混合效果,进行分析后优化其结构并再次模拟,重复此过程直至得出混合效果较好的过滤式双路混色挤出头。

模拟的对比试验对Y型和过滤式双路混色挤出头分别进行模型测试,试验结果表明用模拟的方法来对双路混色挤出头进行设计是可行的,过滤式挤出头混合效果优于Y型挤出头。

之后再分别通过试验验证不同结构、总进料速度以及相对进料速度对双路混色挤出头混合效果的影响,得到结论分别验证了模拟结果。

在单色挤出头性能分析以及双路混色挤出头的设计经验基础上进行三路混色挤出头的设计工作,并对其三种丝料在不同相对进料速度下的混合情况进行模拟分析,结果表明,三路混色挤出头的混合效果在不同的相对进料速度下均较好。

Altair HyperXtrude铝型材挤压工艺和模具设计的仿真分析和优化Altair工程软件（上海）有限公司动机–更早的设计决策解决个问题的成本使用CAE= 解决一个问题的成本题数传统方法出的问# 找模具设计模具制造试模量产HyperXtrude 唯一专业的铝型材挤压仿真软件稳态变形分析模具变形/强度分析瞬态变形分析工作带长度分析焊合长度预测压余长度预测正向/反向挤压虚拟试模材料库快捷的图形用户界面挤压模具优化中文菜单型材料头变形分析——稳态法TemperatureTemperatureVelocityProfile Deflection瞬态分析——型材变形型材变形比较模具变形分析和强度校核耦合的材料流动、热和变形分析依据挤压载荷和热载计算模具的变形和强度模具和材料的网格单元的自动更新位于模具和材料的接触表面网格单元不需要完全匹配保险杠横梁——模具几何Mandrel Die Plate模具上的温度分布模具表面上的法向力分布模具的变形模具上的应力分布——强度校核虚拟试模实例初始模具设计方案结果建议改进方案ObjectiveUniform exitvelocity=6m/min=1m/s•Uniform exit velocity = 6m/min = 0.1m/s Design IterationsFi t It ti R d th th l A d B b 10•First Iteration –Reduce the portholes A and B by 10 mm •Second Iteration –Increase C & D by 5 mm2nd IterationCAD1st IterationBABCD AB案例分析——汽车保险杠横梁Problem DefinitionProblem Definition¾Alloy:AA 6082¾Container Diameter:7.375 in (187.325 mm)¾Billet Length: 25 in (635 mm)¾Press Capacity: 1800 T (16 MN)¾Unit Pressure:580 MPa¾Max. Ram Speed: 41 ipm (17.357 mm/s)¾Container Temperature 441 °CProfile Type:Hollow¾Profile Type:¾Extrusion Ratio:21.93¾Extrusion Speed: 6.87 m/minRam Speed:523mm/s¾Ram Speed: 5.23 mm/s¾Part Exit Speed: 6.87 m/min¾Billet Preheat:518 °C创建有限元模型PortholesDie Plate MandrelAluminum + Tool模芯的变形模芯变形（靠近棒料一侧）下模变形Weld Chamber Bolster Side温度分布（模芯和分流孔）Mandrel Portholes, Bearing and Profile速度分布Original Bearing After 1st Modification Velocity Contours –After 2nd ModificationDecrease by 2mm Decrease by 2 mmIncrease by 3 mm棒料表皮杂质材料跟踪--压余长度预测•棒料表皮包含氧化杂质•表皮挤进型材将影响质量•最佳的压余长度预测停止挤压的时刻——棒料焊合长度计算•材料进入分流孔和导流室•不能停车清理模具•循环棒料的加载挤压•如何预测型材完全是新材料挤出？棒料的接口计算After 5 secAfter 60 sec初始工作带——出口流速不平衡初始设计——型材变形修改工作带长度工作带修改后计算结果——速度分布工作带修改后的计算结果——型材变形正向/反向挤压快捷的图形用户界面 1.Import Geometry 2.Create Project Directory 3.Select Units 4.Set Analysis Requirements Process DataAnalysis DataSelect Components5Select Materials 5.Select Materials6.Set Process Conditions 7.Define Bearing 8S l 8.Solve9.Check Results材料性能数据Workpiece and Tool MaterialsCommon AlloysPlots of Flowstress Curves U M difi blUser Modifiable挤压模具的优化统一的平台，无缝调用集成在HyperWorks统的平台，无缝调用•HyperXtrude, HyperStudy, HyperMorph 工作带长度的优化•平衡材料流动•减少修模分流孔的优化•平衡材料流动•确保模具在挤压过程中没有损坏•减少修模优化原理优化实例——工作带长度的优化型材截面的区域划分工作带优化过程——优化目标出口流速均匀优化前后的出口流速比较支持中文菜单建立挤压工艺数据库•挤压工艺数据•型材数据•棒料数据•挤压设备数据•可挤压合金材料HyperXtrude任务管理器一个桌面应用工具，能够实现在远程机器上提交任务。

螺杆挤出机优化设计的现状摘要：螺杆挤出机是主要的聚合物加工设备之一，已被广泛用于聚合物加工行业，并将用于其他行业。

说明螺杆挤出机工作性能的主要技术参数有:螺杆直径、长径比、速度范围、牵引螺杆马达功率、生产可塑性、加热功率和气缸段数、机器中心高度和外观尺寸等。

这些参数是评估和选择拉伸器的主要基础，也是设计螺旋拉伸器时首先要确定的技术参数。

螺杆挤出机的螺杆通常根据螺杆挤出机中聚合物的三种物理状态的变化分为进料段、熔体段和测量段。

由于螺钉几何结构复杂，很难创建完全反映拉伸器优化设计的数学模型。

尽管可以为螺杆挤出机的优化设计创建理想的数学模型，但由于影响因素的复杂性和设计变量的数量，基于螺杆的功能段进行建模和优化设计更为现实。

以供参考。

关键词：单螺杆挤出机；双螺杆挤出机；优化设计；理论分析；前言：螺杆挤出机的最佳化设计包括根据特定制程和生产条件下的设计需求和目标选取设计变数和建立目标特征，以及在适当的约束下取得螺杆直径、节距和槽深度参数的最佳值。

阐述了螺杆挤出机的主要参数，总结了螺杆优化设计的理论基础和特点。

螺钉优化设计现状概述与展望。

1 螺杆挤出机优化设计的理论与方法理论基础:机械优化设计包括两个主要部分:一是优化问题的数学建模；二是选择优化问题的解决方案。

分析表达式的数学模型不仅取决于预期的优化目标，而且在很大程度上取决于对工作条件和整体理论的理解。

对于三级螺旋挤出机，材料依次经过不同的运输阶段，如固体运输、熔解和运输，每个阶段的运输机制也不同。

因此，螺杆挤出机最佳进料、熔体和测量段设计的理论基础是不同的:darnell和Moore提出并由Tadmore和Berroy开发的固体摩擦机构的固体输送理论maddock等物理数学模型的核聚变理论；以及动力学理论最佳化目标:螺丝最佳化设计有许多目标，主要是为了达到最大产能或最小耗电量，同时确保挤出品质。

设计变量:设计方案可以由一组基本参数表示。

需要优化的独立参数称为设计变量。

挤出模具设计要点欧洲特别是德国是塑料门窗异型材的发祥地，塑料挤出技术和理论也比较发达，许多挤出模的设计思想都源于此。

文献[1]提出了著名的横向流动最小化（Cross Flows Minimized）原则。

认为熔体流过一系列的截面，把截面再分为不同的小段，通过调整截面形状尺寸，使截面上各个区域上的质量流率成比例，其比例大小为该截面区域占截面总面积之比。

该思想比较经典，与挤出模机颈段建模方法中的面积测绘法有异曲同工之妙。

文献[2]进一步发展了这种思想，总结了调节流动平衡的方法和数值分析的三种途径，讨论了横截面计算和单独流动对挤出流动的影响。

波兰Sarsaw 理工大学的K.Wilczynski在《A computer model for a polymer single-screw extrusion》中提出了一个针对单螺杆挤出成型过程的计算机模型SSEM。

SSEM能模拟挤出成型的全过程，可根据给定的工艺参数预测流动特性。

在实验中对其设计及模拟的正确性进行了检验，试验对比显示模拟结果与实测数据相差4%～10%，其设计具有较高的可信度。

英国Dundee大学的G S H Chan和K K B Hon在《Integration of computing techniques for plastics extrusion die design》中介绍了他们应用DUCT软件根据给定的模头进口截面与模头出口截面尺寸自动生成流线型挤出流道。

为使DUCT软件设计简单，文献中作了两个假设，即模头进口截面形状恒为圆形和模头出口截面尺寸等于异型材产品截面尺寸，即不考虑离模膨胀问题。

文中总结了以前两种生成流道的常规算法，对其作了巧妙的修改与组合，思路非常新颖。

Queen's University of Belfast的Sun Da-Wen和华南理工大学的彭玉成指出，目前异型材挤出制品应用很广，但其模具设计很复杂，现有的文献介绍实际设计经验的很少，因而他们在《Practical method to design hollow profile dies》中提出了一种简单的设计异型材挤出流道轮廓的方法，其依据条件是熔体在挤出模模头出口流速一致，该方法利用过渡线理论（transitional line method）与变流道厚度法理论（variable channel thickness method）对组成整个挤出流道的每一块模块型腔轮廓进行计算，并且在设计中考虑了各模块组合成整体型腔的平衡问题。

挤压机械结构的优化设计挤压机是一种常见的工业设备，广泛应用于塑料加工、金属加工等领域。

机械结构的优化设计是提高挤压机性能和效率的关键。

本文将从材料选择、结构设计和动力系统优化等方面，探讨挤压机械结构的优化设计方法。

一、材料选择挤压机的材料选择直接影响到机械结构的强度和耐久性。

常见的挤压机材料有铸铁、钢材和铝合金等。

铸铁具有良好的刚性和耐磨性，适合用于挤压机的机架和底座等关键部件。

钢材具有优异的强度和韧性，适合用于承受较大载荷的零部件。

铝合金具有轻质、耐腐蚀等特点，适合用于挤压机的外壳和其他非关键部件。

在材料选择上，需要根据挤压机的具体工作条件和要求，综合考虑强度、耐磨性、重量等因素，选择合适的材料。

二、结构设计挤压机的结构设计包括机架、滑块、导轨、传动装置等部分。

在结构设计中，需要考虑以下几个方面。

1. 刚性设计：挤压机在工作过程中会受到较大的载荷和振动，因此结构设计需要具备足够的刚性，以保证机械的稳定性和精度。

可以采用加强筋、加厚板等方式增加结构的刚性。

2. 导轨设计：导轨是挤压机滑块的支撑和导向部件，对挤压机的精度和稳定性起着重要作用。

导轨的设计需要考虑导向精度、耐磨性和润滑等因素。

可以采用线性导轨、滚动导轨等高精度导向装置，结合润滑系统，提高挤压机的导向精度和寿命。

3. 传动装置设计：传动装置是挤压机运动的关键部件，对挤压机的效率和稳定性有着重要影响。

传动装置的设计需要考虑传动效率、传动精度和传动可靠性等因素。

可以采用齿轮传动、链传动等方式，结合优化的传动比和传动装置的选型，提高挤压机的传动效率和精度。

三、动力系统优化挤压机的动力系统包括主电机、变频器、液压系统等部分。

动力系统的优化设计可以提高挤压机的能效和响应速度。

1. 主电机选择：主电机是挤压机的动力源，需要选择适合挤压机工作负载的电机。

可以根据挤压机的工作条件和要求，选择高效率、高功率因数的电机，以提高能效。

2. 变频器应用：变频器可以调节主电机的转速和输出功率，适应不同工况下的挤压需求。

【技术】电缆护套挤出模具设计技术要点一、.模具设计的要点（1）模具材料的选用：模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则，以及耐热、耐磨、耐蚀性要好，易于切削加工、熔焊、不生锈等。

被用来做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素结构钢（45＃钢应用最广）；合金结构钢（如12CrMo、38CrMoAl等）；合金工具钢等。

而对于挤管式模芯的结构特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，一般不易进行热处理，其耐磨性要求较严，尤其是用于绝缘挤出的模芯，多用耐磨的合金钢（如30CrMoAl）制成。

模套材料的耐磨要求可以降低，而加工精度必须提高，往往模套以45＃钢制成，内表面镀铬抛光达▽7。

（2）挤压式模芯（无嘴）的结构尺寸如下图：‘‘1－d1 2－d1 3－L1 4－L1 5－D1‘6－M1 7－B1 8－D’1 9－φ1 10－φ1在材料确定后，以工艺的合理性，兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸，应注意的要点如下：1）外锥角φ1：根据机头结构和塑料流动特性设计，锥角控制在45°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层结构有益。

在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要，只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。

角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。

2）模芯外锥最大直径D’1：该尺寸是由模芯支持器（或模芯座）的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”，也不可出现“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响塑料层组织和表面质量。

3）内锥最大直径D1：该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保证螺纹强度和壁厚的前提下，D1越大越好，便于穿线。

4）模芯孔径d1：这是对挤出质量影响最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其尺寸设计。

一般情况下，单线取d1＝线芯直径＋（0.05～0.15）mm；绞合线芯取d＝线芯外径＋（0.1～0.25）mm。

既不能太大，也不能太小。

因为过大了，一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯，再则会出现倒胶，既有害挤包层质量，又有可能造成断线。

模具设计对挤压型材低倍质量的影响邓玉臻【摘要】介绍了一种型材的两种模具设计,通过跟踪实际模具使用和型材检测结果,对比了两种设计的模具对低倍质量的影响,分析了影响低倍质量的因素,得出:模具设计更改时应重新验证工艺去头尾长度;模具设计时应充分考虑死区宽度和模具型腔存铝量,均衡去头尾长度;挤压残锭设定应做好充分验证.【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】3页(P45-47)【关键词】模具;残锭;死区宽度;去头尾;铝型材;挤压【作者】邓玉臻【作者单位】丛林集团有限公司【正文语种】中文铝合金挤压是通过对铝合金锭料施加三向压力，获得相应于模具的型孔或凹凸模形状制件的一种压力加工方法，模具设计是其中极为重要的一个环节，决定了型材尺寸，是影响型材生产效率和成品率的重要因素。

实心平模型材形状简单，模具设计时较空腔分流模容易，但是随着低温高速挤压工艺的推广和用户对于产品低倍质量要求的提高，挤压生产时必须保证一定的去头、尾量，以减少不良品的产生。

通过优化模具设计，尽可能缩短型材低倍缺陷长度[1,2]，可明显提高产品成品率。

本文介绍了一种平模型材的两种模具设计，通过模具实际使用效果验证、挤压差异原因分析，对其进行了评价，为平模设计优化提供借鉴。

本文介绍的型材断面简单，但断面宽度较大，低倍质量、表面粗晶和平面间隙要求严格。

型材挤压用合金为7003，合金质硬，模具设计不当易导致模具开裂。

模具设计时，选取参照日本设计方案制成的模具为试验模具1#；参照常规设计制成的模具为实验模具2#，如图1所示。

试验模具1采用三体模具设计，包括导向、模体和模垫，因受整体限制三个部分厚度较薄。

试验模具2采用两体设计，包括模体和模垫，各部分厚度较大。

两套模具均采用优质H13模具钢制作，选用相同的热处理工艺处理。

挤压试验在日本UBE制造的27MN正向挤压机进行，挤压筒为圆形，直径263mm。

挤压工艺采用低温高速挤压（540℃+10m/min），挤压棒长500mm，残锭设定30mm，出材27m左右。