1. 結(jié)構(gòu)要素

用兩套分瓣模具分步擠壓型材部分和大頭部分的方法，是擠壓階段變斷面鋁型材最常用的方法，在擠壓過程中要保持一定的完整性和穩(wěn)定性，即在擠壓時尺寸不發(fā)生任何變化，因此，模具的外形結(jié)構(gòu)和尺寸與一般型材模具不同，而應(yīng)適合于階段變斷面型材擠壓的特點；階段變斷面型材模具的外形結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示；

（階段變斷面鋁型材模具的外形結(jié)構(gòu)圖）

為了方便更換模具，可拆開的型材模具的厚度應(yīng)比尾端模具的多20~30mm；為使模具在拆換過程中操作方便，在每瓣型材模快背后均鉆有一個φ20~30mm的孔；

為了保持模具在擠壓過程中的完整性，采用前后錐角同時配合的方法，其前錐角為10°，與擠壓筒襯套相配合，其后錐角為4°，與壓型嘴（模支承）相配合，并應(yīng)相應(yīng)設(shè)計一套擠壓階段變斷面鋁型材專用的壓型嘴和擠壓筒內(nèi)套；

壓型嘴（模支承）的出口尺寸與形狀應(yīng)與階段變斷面型材大頭部分的形狀相似，在保持大頭能順利通過的條件下，其尺寸應(yīng)盡量縮小，以提高模孔尺寸的穩(wěn)定性；

應(yīng)合理選擇和加工模具的線性配合尺寸h，當尺寸h超過上偏差時，模具不能組成理想的整體，擠壓出的鋁型材尺寸可能超差；當尺寸h超下偏差時，雖然模具能組成一個理想的整體，但拆卸模具時將造成很大困難；因此，尺寸h的加工偏差應(yīng)小于0.1mm;

2. 模具分模面的確定

型材模具分瓣形式和分瓣塊數(shù)根據(jù)鋁型材形狀來確定；分模面的位置應(yīng)當是便于拆卸和安裝，既能保證鋁型材的尺寸，又不損傷鋁型材的表面；型材模具一般可分成三瓣或四瓣；對于“工”形型材來說，為了方便卸模，其上下平面應(yīng)做成1°~2°的傾角，即拔模角；

大頭（尾端）模具的模孔形狀應(yīng)與型材相似，分瓣的形式應(yīng)便于裝卸，不損傷鋁型材表面，一般來說，尾端模具可分成左右對稱的兩瓣；

3. 過渡區(qū)的設(shè)計

在型材模具上有一段長約50mm的連接大頭和基本型材斷面的過渡區(qū)，其入口尺寸小于尾端模孔尺寸（沿周邊縮小2mm），而用均勻圓滑過渡的曲線與基本型材模孔相連；下圖1為帶有過渡區(qū)的“⌒”形型材的型材模孔立體剖視圖，下圖2為“工”形型材模的過渡區(qū)，50mm為過渡區(qū)深度；如過渡區(qū)入口與型材模孔之間連接圓弧的曲率半徑R較小時，將形成一段死區(qū)，如a~a剖面Ⅱ側(cè)所示；可能在型材過渡區(qū)出現(xiàn)粗晶；為了減少這種粗晶的出現(xiàn)，可把過渡區(qū)連接圓弧的曲率半徑R增大，使之近似等于金屬的自然流動角如a~a剖面之Ⅰ側(cè)所示；

（階段變斷面鋁型材模具立體剖視圖）

4. 模孔尺寸的確定

影響階段變斷面型材模和尾端模的模孔尺寸與工作帶長短的因素及計算原則，與普通型材模具的基本相同；但是考慮到變斷面模具的結(jié)構(gòu)特點，其模孔尺寸均應(yīng)比普通型材模具小0.1~0.2mm；為了保證大頭部分擠壓時的金屬流動均勻性，以減少其對型材部分根部的影響，尾端模具的工作帶長度可在很寬的范圍內(nèi)變化（2~25mm）；

模孔尺寸的具體計算方法可參照以下公式進行，外形輪廓尺寸、高度H和寬度B的計算方法與一般型材模具相同；

B1=B（1+μ）+K

H1=H（1+μ）+K

式中

B1、H1—分別為模孔尺寸；

B、H—分別為鋁型材尺寸；

μ—綜合修正系數(shù)，考慮到熱收縮量、拉矯變形量、模具本身的彈塑性彎曲等因素的影響，對鋁型材來說取0.7%~1.0%；

K—尺寸正公差；

b1=b+K

式中

B1—模孔尺寸；

B—鋁型材壁厚尺寸；

K—尺寸正公差；

擴孔尺寸l1

l1=l-1/2K

式中

L1—擴孔口模孔尺寸；

L—鋁型材擴口處尺寸；

K—擴口尺寸正公差；

5. 專用支承墊和專用導(dǎo)路

可根據(jù)鋁型材的形狀，設(shè)計幾種典型的專用支承墊；專用支承墊的出口尺寸和形狀應(yīng)當與尾端模相似，但在保證尾端部分能順利通過的情況下，出口尺寸應(yīng)盡量設(shè)計得小一些，以提高鋁型材尺寸的穩(wěn)定性；

為了防止在擠壓過程中型材產(chǎn)生扭擰彎曲等缺陷，與生產(chǎn)普通鋁型材一樣，應(yīng)配上相應(yīng)導(dǎo)路，階段變斷面型材的導(dǎo)路多為方形可拆卸式的，上蓋可用活動銷釘固定，便于生產(chǎn)；為了保證型材模具和尾端的同心度與尺寸穩(wěn)定性，階段變斷面鋁型材應(yīng)采用專用擠壓筒擠壓，專用擠壓筒與擠壓模具接觸一端應(yīng)設(shè)計兩個錐度；10°錐與模具配合用，而15°錐與壓型嘴配合用，這樣能保證擠壓筒與模具之間的緊密配合；防止擠壓過程中金屬從縫中流出；