1、引言
在鋁擠壓型材所用的擠壓模具中，提供鋁型材擠壓模具設計培訓用來擠壓空心鋁型材的分流組合模，由于它的設計結構復雜(如圖1所示)，從而使得加工工序繁瑣，加工周期較長，而且加工所需的原材料也較多。又由于傳統的設計結構中，最易損壞的上模刑芯和下模型孔分別與上、下模體為一整體，使得相同規格的模具間不具有互換性，在上模型芯或下模型孔的某一部位遭到損壞或整體型芯或型孔由于長期使用而磨損變形時，因為不具有互換性，模具只能整體報廢，這種不具有互換性的設計力案，不僅會造成極大的浪費，增加產品成本，而且還會影響到生產的正常進行。
圖1 原設計裝配圖
鑒于上述原因，如果能將分流以組合模的上模型芯和下模型孔處設計成可更換的形式，在上模型芯或下模型孔因受到損壞而無法繼續使用時，只需加工一個同樣的上模型芯或下模型孔，將受損的型芯或型孔部分更換掉，即可使模具恢復正常的使用，這樣將會大大地提高模具的使用壽命，節省可觀的模具的材料費用及模具的加工費用，并能極大地縮短模具的加工期，滿足用戶的使用需求，確保生產的正常進行。
2、設計分析
圖2、圖3分別為按傳統設計方案設計的分流組合模的上模與下模的結構。從圖中可知，由于上模型芯和下模型孔分別與上、下模基體為一個整體，因此在型芯或型孔某一處有損壞而不能正常使用時，使得上、下模的基體也必然隨之報廢，造成了大量不必要的損失和浪贊。為此將分流組合模的設計方案修改成上模型芯與下模型孔的鑲拼式結構，如圖4所示，即上模型芯與下模型孔分別與上、下模基體為可分的兩體形式，使上、下模結構成為鑲嵌式的兩體形式，在基體沒有受到損壞時，只需要換掉受損的上模型芯或下模型孔，便可使模具得以繼續正常使用。
圖2 原設計上模
圖3 原設計下模
圖4 鑲嵌式裝配圖
1.上模基體 2.堵板 3.螺釘 4.下模基體 5.下模鑲塊 6.上模鑲塊
3、設計分析
3.1 上模設計
從圖2中可知，分流組合模上模的型芯是凸在上模基體外側的，基根部與基體相連接，因此，在上模基體與型芯相連接的模體部分必然是一個實體。為了實現上模型芯與基體以鑲嵌的形式相連接，在與型芯根部相連接的基體療分設計出一個階梯式方孔，如圖5所示，將上模型芯部分設計成如圖6所示的與上模本體鑲嵌的形式，基根部設計成方形，與基體上相對應的方孔按H8/r7的配合形式設計，這樣就使上模型芯與上模本體間以過渡配合的形式相連接。方形的設計可以有效地防止鑲塊在基體中轉動。
圖5 鑲嵌式上模
圖6 上模鑲塊
由于分流組合模在工作時，鋁料是從流口方向進入模腔的焊合室內，為了防止型芯在強大的擠壓力作用下，沿工作壓力方向被擠出上模基體，將上模本體設計成階級形式的方孔，同時設計了如圖7所示的堵板，使之與上模型芯鑲塊之間用螺栓連接，確保上模型芯鑲塊在擠壓時不至于從上模本體中擠出，更換時只需取下堵板和螺栓，即對型芯進行更換，簡便易操作。
圖7 堵板
3.2 下模設計
對于下模的可互換式設計，其設計方案要比上模簡單，且容易加工。由于下模型孔是在焊合室平面內加工成形的，因此，根據工作時的受力特點，在設計下模時，將焊合室底面設計成如圖8所示的階梯形式，與之相配合的下模型孔也設計成相對應的階梯形式，如圖9所不。在下模基體與型孔鑲塊相配合處采用H8/r7的過渡配合形式。這種階梯式的設計方案，可以有效地避免型孔鑲塊在擠壓時從下模基體內擠出。在裝配時下模鑲塊可直接沿階梯方向裝入下模基體即可，不需進行其它形式的連接即可使用，使之容易拆卸更換。
圖8 鑲嵌式上模
圖9 下模鑲塊
4、結束語
這種分流組合模互換式的設計方案，即可減少和避免大量的材料浪費，還可縮短模具的加工周期，提高校具的加工速度，為生產贏得寶貴的時間。這種設計方案只適用于單型芯的分流組合模的設計，對于多型芯的分流組合模，還可以采用半嵌入式，鋁型材工模具設計與生產工藝從型芯代面固定的設計方案。
