1、基本概念
平模、錐模、正錐模、倒錐模、舌比、比周長、阻礙角、促流角、分流比、寬展量、寬展變形率、比壓
正錐模—操作時順著擠壓方向裝入模支承內，其錐角一般為1°30´~4°。
倒錐模—操作時逆著擠壓方向裝入模支承內，其錐角一般取6°。
舌比：包圍的空間面積與開口寬度平方的比值。
比周長—型材斷面周長（或某一部分的周長）與其所包圍的截面面積的比值。
阻礙角—在型材壁較厚處的模孔入口側做一個小斜面，以增加金屬的流動阻力，該斜面與模子軸線的夾角叫阻礙角。
促流角—在型材壁較薄處的模孔入口端面處做一個促流斜面，該斜面與模子平面間的夾角叫促流角。
分流比：各分流孔的斷面積(∑F分)與型材斷面積(F型)之比。
寬展量△B ：鑄錠經寬展變形以后的最大寬度B2與擠壓筒直徑D1之差。
寬展變形率δB：δB =（B2-B1）/B1×100% ，B2 、B1——寬展模出、入口寬度。

1. 從模具的整體結構上可將擠壓模具分成那幾類，各自的主要用途是什么？

答：按模具結構形式可分為：整體模、拆卸模、組合模、專用模具。
整體模——模子是由一塊鋼材加工制造。廣泛用于擠壓鋁合金型、棒、管材。
拆卸模——由數塊拼裝組成一整體模子。用于生產階段變斷面型材。模子是由大頭和小頭兩部分構成。而這兩部分又分別由多塊組裝而成。
組合模——用于生產內徑較小的管材、各種斷面形狀的空心型材。
專用模具——如水冷模、寬展模等等。

1. 根據模孔壓縮區的形狀，可將擠壓模具分那幾種？最常用的是什么模子，主要用于擠壓什么產品？

答：平模、錐形模、平錐模、流線形模和雙錐模等；
平模：擠壓鋁合金型材、棒材，鎳合金、銅合金管、棒材。
錐模：擠壓鋁合金管材，高溫合金鎢、鉬、鋯等。

1. 分流模、舌型模都是用于擠壓空心制品的，他們各自的優缺點是什么，適用于擠壓什么產品？

答：橋模（舌形模）：所需的擠壓力較小，焊合室中延伸系數大，主要用于擠壓硬合金空心型材。但擠壓殘料較多。
平面分流模：多用于擠壓變形抗力低、焊合性能好的軟合金空心型材。殘料較少。

1. 平模和錐模各自有什么優缺點，適合擠壓什么樣的產品，為什么？

答：平模：α=90°。擠壓時，可以，形成較大的死區，從而獲得優良的制品表面。但是，倘若死區發生斷裂時，則會在制品表面發生起皮或分層。擠壓力較大，特別在較高溫度和高強度的合金是，模孔會因塑性變形而變小。應用：擠壓鋁合金型材、棒材，鎳合金、銅合金管、棒材。錐模：當 α=45~60°時，擠壓力最小；當α=45~50°時，死區很小，甚至消失。應用：擠壓有色金屬時通常選擇 α=60~65°。
擠壓鋁合金管材，高溫合金鎢、鉬、鋯等。

1. 為下列鋁合金擠壓產品選擇較合適的擠壓模具：無縫圓管材、棒材、直角型材、舌比較小的半空心型材（普通平面模）、純鋁空心型材、2A11硬鋁合金空心型材（舌型模）、寬度等于擠壓筒直徑的排材（寬展模）

      錐模設計時，如何選擇模角？
答：錐模：當 α=45~60°時，擠壓力最小；當α=45~50°時，死區很小，甚至消失。擠壓有色金屬時通常選擇 α=60~65°。

1. 模具工作帶的作用是什么？確定工作帶長度的原則是什么？

答：工作帶的作用：穩定制品尺寸，保證制品表面質量。
    工作帶長度的確定原則：A、工作帶的最小長度，應按照擠壓時能保證制品斷面尺寸的穩定性和工作帶的耐磨性來確定。一般最短1.5~3mm。
B、工作帶的最大長度，是按照擠壓時金屬與工作帶的最大有效接觸長度來確定。鋁合金一般最長不超過15~20mm。

1. 擠壓模具設計時，為什么要設計入口圓角？

答：模孔入口圓角半徑r的作用：防止低塑性合金擠壓時產生表面裂紋；減輕金屬在進入工作帶時產生的非接觸變形；減輕高溫擠壓時模子入口棱角被壓禿而很快改變模孔尺寸。

1. 在什么情況下要設計多孔模，多孔模設計時如何合理布置模孔？

答：擠壓直徑較小的棒材、簡單斷面的小規格型材、線坯等時，為提高擠壓機生產效率，避免擠壓比過大引起擠壓力過高或擠不動等，造成錠坯過短，成品率太低等，采用多孔模擠壓。
布置：a、模孔布置在距模子中心一定距離同心圓上，且各孔之間的距離相等；b、孔與孔間、模孔邊部距筒壁間應保持一定距離（見表5-2）。同心圓直徑D與擠壓筒直徑D0有如下關系：D=D0/[a-0.1(n-2)]

1. 在50MN擠壓機直徑為360mm的擠壓筒上，擠壓直徑為40mm棒材，合理的擠壓比范圍為10~15，模孔數目為多少合適？

答：
 
 

1. 單孔型材模設計時，如何合理布置模孔？

答：單孔擠壓時的模孔布置

1. 具有兩個以上對稱軸的型材，型材的重心布置在模子中心。
2. 具有一個對稱軸，如果斷面壁厚差不大，應使型材的對稱軸通過模子的一個坐標軸，使型材斷面的重心位于另一個坐標軸上。
3. 對于非對稱的型材和壁厚差別很大的型材，將型材重心相對模子中心偏移一定距離，且將金屬不易流動的壁薄部位靠近模子中心，盡量使金屬在變形時的單位靜壓力相等。

(4)壁厚差不太大，但斷面較復雜的型材，將型材斷面外接圓的圓心布置在模子中心。對于擠壓比很大，金屬流動困難或流動很不均勻的某些型材，可采用平衡模孔或增加工藝余量的方法。

1. 多孔型材模設計時，如何合理布置模孔？

答：多孔擠壓時的模孔布置：擠壓多孔型材時，模孔布置必須遵守中心對稱原則，可以不遵守軸對稱原則。 配置模孔時，型材斷面上薄壁部分應向著模子的中心；對稱性較好、壁厚差不大的型材，模孔的重心應均布在以模子重心為圓心的圓周上。為了保證模子強度，多孔型材模的模孔之間也應保持一定距離。為了保證制品的質量，模孔邊緣與擠壓筒壁之間的距離不能太小，避免制品邊緣出現成層缺陷。

1. 多孔模設計時，為什么模孔既不能過于靠近邊緣（擠壓筒壁），也不能過于靠近模子中心位置？

答：因為會降低模子的強度和導致死區流動，從而惡化制品表面質量出現起皮和分層等缺陷。

1. 多孔模設計時，為什么通常不在模子中心位置布置模孔？

答：模孔離模子中間的距離不同，金屬流動速度有差異的現象，越靠近模子中心的金屬越容易流動。在制品表面的內側出現裂紋。

1. 不等壁型材模設計時，如何確定不同壁厚處的模孔工作帶長度？

答：當型材斷面較復雜，僅依靠合理布置模孔難以消除金屬流動不均時，可采用不等長工作帶。即：型材斷面壁厚處的工作帶長度大于壁薄處。也就是說比周長小的部分工作帶長度大于比周長大的部分。

1. 在型材模具設計時，如何平衡模孔不同部位金屬的流動速度？

答：（1）合理布置模孔（2）確定合理的工作帶長度（3）設計阻礙角或促流角（4）采用平衡模孔（5）附加筋條（6）設計導流模或導流腔

1. 在槽形型材模具設計時，為什么型材模孔的角度應增大1°~2°，設計成91°~92°，而且型材底部的模孔尺寸應適當擴大0.1~0.8mm？

答：在擠壓時模子受壓力后要產生彈性彎曲變形，會導致金屬不能與工作帶全部接觸，因此對于易發生并口的角材，設計時模孔角度應增大1°~2°；對于易發生擴口的槽形型材，設計時角度應減小1°~2° 。

1. 分流模主要由那幾部分構成，焊合室的主要作用是什么？

答：平面分流組合模一般是由陽模（上模），陰模（下模），定位銷，聯結螺釘四部分組成。 焊合室是把分流孔流出來的金屬匯集在一起重新焊合起來形成以模芯為中心的整體坯料，由于金屬不斷聚集，靜壓力不斷增大，直至擠出模孔。

1. 型材模孔設計時，模孔尺寸要比型材的名義尺寸大一些，這是為什么？

答：因為考慮到型材和模子的冷卻收縮；工作帶在載荷作用下的畸變；由于不均變形引起的拉縮變形；因金屬在流入模孔時不能急轉彎而引起的非接觸變形；型材在拉伸矯直時的斷面尺寸收縮。同時，還注意到在型材拉伸矯直時，無論在長度上，還是在斷面上，各部分的變化是不同的。

1. 分流模設計中，為什么要將模孔置于分流橋下面？如果模孔不能完全被橋遮蔽，工作帶尺寸如何確定？

答：從增大分流比、降低擠壓力來考慮，分流橋寬度B應選擇得小些，但從改善金屬流動均勻性來考慮，模孔最好受到分流橋的遮蔽，則B應選擇得寬些。處于分流橋底下的模孔由于金屬流進困難，作為模腔工作帶長度的最短處，此處工作帶的長度可取型材壁厚的兩倍。壁厚較厚或金屬容易流動和供料較充分的地方，工作帶長度可適當加長。暴露在分流孔中的工作帶長度，可取橋下的2倍。

1. 分流比大小對于擠壓制品的焊合質量有何影響？為什么？

答：分流比K的大小直接影響到擠壓阻力的大小，制品成型和焊合質量。K值越大，越有利于金屬流動與焊合，也可減少擠壓力。因此，在模具強度允許的范圍內，應盡可能選取較大的K值。在一般情況下，生產空心型材時，取K＝10~30；生產管材時，取K＝8~15。

1. 分流模設計時，模芯為什么要伸出模孔工作帶一定長度？

答：模芯的長度宜短，稍伸出定徑帶即可。過長易使管子偏心；過短則易形成橢圓。對于小擠壓機模芯可伸出模子定徑帶1 ~ 3㎜；對于大噸位擠壓機可伸出10 ~ 12㎜。

1. 焊合室的大小、形狀對擠壓制品的質量有何影響？

答：圓形焊合室：在兩分流孔之間會產生—個十分明顯的死區，不僅增大擠壓阻力，而且會影響焊縫質量。
蝶形焊合室：有利于消除這種死區，提高焊縫質量。

1. 焊合室高度對制品的焊合質量有何影響？

答：焊合室高度：焊合腔的容積越大，焊合腔的截面積與制品斷面之比越大，則焊合腔所建立起來的靜水壓力就越大；焊合室越深，金屬在焊合腔中停留的時間也越長，因而，焊接的質量就越高，可能采用的擠壓速度也就越大。焊合室太淺時，由于摩擦力太小，不能建立起足夠的反壓力，使焊合壓力不足，導致焊合不良。同時，還限制了擠壓速度的提高。太深時，會影響模芯的穩定性，易出現空心制品壁厚不均勻現象。同時分離殘料后，積存金屬過多，會降低成品率，影響制品質量。

1. 一般來說，焊合室高度越大，制品的焊合質量越好，但易造成制品偏心，這是為什么？

答：焊合室越深，金屬在焊合腔中停留的時間也越長，因而，焊接的質量就越高，可能采用的擠壓速度也就越大。太深時，會影響模芯的穩定性，易出現空心制品壁厚不均勻現象。同時分離殘料后，積存金屬過多，會降低成品率，影響制品質量。

1. 擠壓模具設計中為什么要設計“空刀”，空刀尺寸大小對產品質量和模具壽命有何影響？

答：影響：空刀量過大，定徑帶的支承減弱，在沖擊載荷和悶車的情況下可能把定徑帶壓壞；空刀量過小，易劃傷制品表面。

1. 寬展模擠壓的基本原理是什么？

答：寬展擠壓原理：在圓擠壓筒的前端增加一個寬展模，使圓錠產生預變形，厚度變薄，寬度逐漸增加到大于圓擠壓筒直徑，然后再從模孔中流出的擠壓過程。

1. 導流模擠壓的基本原理是什么？

答：原理：鑄錠鐓粗后，先通過導流模產生預變形，金屬進行第一次分配，形成與型材斷面相似的坯料，然后進行第二次變形，擠出型材。

1. 模具優化設計的意義是什么？

答：模孔尺寸修正，矯正形位，改善模具表面狀態，提高模具使用壽命，調整金屬流速修正。

1. 模具優化設計的基本方法是什么？

答：修模的基本方法可分為：阻礙、加快、擴大或縮小模孔尺寸、珩磨與拋光、表面氮化等。

1. 采用平模擠壓生產普通實心型材時，如果出現彎曲、扭擰等缺陷，可采用那些修模方法以消除這些缺陷？

答：阻礙的方法：銼阻礙角、工作帶補焊、堆焊、打麻點

1. 采用分流模擠壓空心型材時，如果出現彎曲、扭擰等缺陷，可采用那些修模方法以消除這些缺陷？

答：修分流孔與分流橋及焊合腔等，平面分流模的加快主要依靠調整分流孔的面積和位置，或者修改模橋、舌頭的入口角度和形狀以及增大金屬供給量和供給速度等來實現。

1. 當型材尺寸出現超負偏差，或超正偏差時，如何修模？

答：模孔尺寸擴大；模孔尺寸縮小比尺寸擴大困難得多，主要方法有打擊法、補焊法、鍍鉻法等。

1. 擠壓管材的擠壓筒為什么要設計定心錐？

答：設計定心錐易對準中心，有自動調心作用，使擠壓筒與模子的中心保持一致，有利于保證管材壁厚均勻。

1. 擠壓筒設計時，如何確定擠壓筒直徑？

答：擠壓筒的工作內孔直徑主要是根據擠壓機的噸位及前梁結構、制品的允許擠壓比范圍、使被擠壓金屬產生塑性變形所需要的單位壓力等來確定。
擠壓筒的最大直徑，應保證作用在擠壓墊上的使金屬產生塑性變形的單位壓力不低于擠壓溫度下被擠壓金屬的變形抗力；擠壓筒的最小直徑，則應保證工具的強度，特別是擠壓軸的強度。  

1. 擠壓筒設計時，為什么要采用多層套過盈熱裝配合的裝配結構？

答：裝配時，先將外套加熱到一定溫度，使之膨脹，然后將內套裝入其中，等外套冷卻后則對內套產生一預緊裝配應力。這個裝配應力，使擠壓筒內襯套受到了由外向內產生的周向壓應力σ´t和徑向壓應力σ´r的作用，過盈量越大，產生的預緊壓應力也越大；同時，也使外套受到由內向外產生的周向拉應力和徑向壓應力的作用。 擠壓時，在變形金屬內壓力的作用下，擠壓筒各層套均受到由內向外產生的周向拉應力σ"t和徑向壓應力σ"r的作用。由于作用在擠壓筒內套上的兩種周向應力的符號是相反的，應力疊加的結果，使得作用在擠壓筒內套上的周向拉應力σt的峰值降低。雖然這種應力疊加的結果會使作用在擠壓筒外套上的周向拉應力的值增大，但由于外套的厚度尺寸遠大于內套，且外套的工作條件也比內套的好得多，通常是不會破壞的。至于徑向應力σr合成的結果，其數值雖然是增大了，但由于是壓應力，不會造成擠壓筒破壞。
38、在擠壓生產中，模具成本占擠壓生產總成本的30%左右。請從模具設計、使用及維護管理等方面，談一談如何延長模具的使用壽命以降低生產成本？