內容提要：

綠色建筑鋁合金結構型材的品種多，規格范圍廣，形狀復雜，模具設計制造技術含量高，生產技術難度大。本文僅選一種典型的難度較大的型材為例，對其模具的設計方案、制造工藝和創新點進行分析討論，對模具的擠壓效果與使用壽命進行對比。可見優質模具在鋁合金結構擠壓型材產業化批量生產中起著重大的作用。

關鍵詞：

綠色建筑   鋁合金結構擠壓材   大型雙孔厚壁管材（空心型材）  模具設計與制造   特殊新結構寬展分流模    模具使用壽命

1. 綠色建筑鋁合金結構擠壓型材模具特點與技術難度分析

1.1概述  

綠色建筑鋁合金結構擠壓材品種多達百余種，而且規格范圍廣，現代綠色建筑用鋁合金擠壓材大多是不需要機械加工，而直接作為零部件來與相關件配合使用的，所以尺寸精度和形位精度要求都很高。結構材包括管材（包括圓管材、方管材和異形管材，且都是厚壁管；各種異形型材（包括空心型材、實心型材和半空心型材，且壁厚差大），成形難度大；以及各種特殊棒材。結構材的合金牌號大多是6061、6005A、6082等中強度鋁合金，還有2xxx、5xxx和7xxx等高強度高韌性鋁合金。鋁合金建筑結構擠壓材要求有高的力學性能，b300MPa，優良的可焊性、耐磨耐蝕性和可冷彎成形性等綜合性能。而且要求產業化批量生產。因此，要求不同形式的特殊結構的模具，如特殊導流模、特種寬展分流模才能確保不同產品的成形和尺寸精度，而且要求高的使用壽命（要求使用壽命提高2-3倍），確保其批量生產。以下僅從百余種擠壓材中選取一種外接圓尺寸大、有橫向加強筋、成形難度較大的雙孔厚壁管材WYY0770模具為例，來討論鋁合金建筑結構擠壓材模具的設計與制造技術特點， WYY0770雙孔管材斷面見圖1。

圖1  綠色建筑結構擠壓材—WYY0770產品圖

1.2 鋁合金結構擠壓材模具特點與技術難度分析

（1）綠色建筑結構鋁合金擠壓材品種多、形狀復雜、尺寸變化大，因此要求設計制造不同規格、不同結構、不同形式的優質模具，才能實現鋁合金結構擠壓材產業化大批量生產，因此需要進行大量的試驗開發工作。

（2）綠色建筑鋁合金結構擠壓材要求產業化大批量生產，首要關鍵就是提高模具使用壽命，本研制課題要求擠壓模具的使用壽命要求在原有基礎上提高2-3倍，難度是十分大的。

（3）帶有橫向加強筋的雙孔厚壁管的橫向加強筋很難充料，需要一種特殊結構的寬展導流模與分流模經兩段擴展加大金屬流覆蓋模孔和合理的分配金屬流量，以及優化擠壓工藝才能保證雙管厚壁管的成形，技術難度很大，特別是大型的厚壁雙孔管的成形和同時要求保證焊合質量則更難。

（4）綠色建筑結構鋁合金擠壓材的尺寸與形位精度都要求達到高精級或超高精級水平，需要一種特殊結構的模具才能保證型材成形，并達到高精度，而且要保證模具有足夠的強度，不變形、不開裂、不壓塌，有足夠使用壽命，難度是非常大的。

（5）綠色建筑結構鋁合金擠壓材要求表面光潔、尺寸和形位精度高，而且使用壽命長，因此需要采用高質量的模具鋼及嚴格的模具熱處理工藝和表面處理工藝，機加工全部實施CNC工藝規程，才能獲得具有高強度、高韌性、高精度、低的表面粗糙度的優質模具。