1 概述 工业铝材依照断面外形可能分为实心型材、半空心型材、空心型材三大类。半空心型材个别都呈 ;U ;外形，存在三面被包抄、一面开口的外形特点型材上这种三方被包抄、一面开口的局部，被称之为空间面积，这个空间面积从模具（凹模）方面来看，就是悬臂梁，因此，这种半空心型材模具也被称为悬臂模。

常见的半空心型材挤压模具利用的是实心类的平模结构，这种模具由单一的凹模组成，结构简单、有效，然而对大型、庞杂、高舌比的半空心型材，这种平模结构却存在很多问题，在型材品质跟模具寿命方面都难以满意生产请求。目前，导流模被普遍利用于这些高难度悬臂类挤压模具结构中，并获得了很好的后果。

本论文以简单U 形悬臂模具及其挤压工艺为例，体系的研究了不带导流跟带导流两种不同工业铝材悬臂模挤压成形进程的特点跟法则，对比剖析了两种模具结构对金属流速、型材品质跟模具强度的影响水平，获得了与实际生产教训一致的论断。 

半空心型材截面示用意2 有限元模型的树破针对多个不同外形的U型工业铝材挤压悬臂模具，分辨树破了不带导流跟带导流类型的多种工业铝材稳态热挤压仿真模型，。铝合金资料选用常见的6063合金，将模具看作可变性的弹塑性体，选用常用的H13 钢资料。采取四处体单元对挤压进程中资料流经的所有区域跟挤压模具自身进行网格划分，单元数把持在80万以内，用HyperXtrude 8.0求解器进行求解盘算，具体挤压工艺参数如表1所示。 U 型悬臂模稳态热挤压仿真模型

表1 挤压工艺参数 3 剖析结果3.1 型材流速型材流速不均会造成型材拱起、凹陷、扭拧等变形问题，因此把持工业铝材挤压成形中的流速均匀性十分重要。

工业型材通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但添加的合金的比例不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。因为U 形半空心型材的三条边中有两条阔别中心，有一条凑近中心。不带导流的情况下，即便工作带高度设置公道，也难以避免呈现型材旁边流速比较快、而两真个流速稍慢的景象，特别是悬臂的根部所在位置的流速十分慢，

（a）（b）所示。导流孔能起到对金属进行预调配的作用，从而可能有效的把持三条边的流速，因此，带导流的情况下型材流速更均匀，甚至有可能呈现旁边比两端慢的情况，（c）所示。   U形悬臂模挤压成形中的型材流速特点  

3.2 型材壁厚壁厚超差是悬臂类模具挤压进程中经常面对的问题。工业铝材按照应用的领域划分，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。

壁厚超差重要是因为凹模模孔的变形引起的。当凹模模孔缩小时，型材壁厚会减薄，而凹模模孔放大时，型材壁厚会增加。悬臂的受力状况决定了凹模模孔的变形方法跟变形大小。悬臂的受力重要来自受挤压的铝合金资料跟模垫，依照作用功能可能分为两大类，第一类是由铝合金资料流动形成的压力跟模垫的支承力所形成的镦粗力，第二类是因为资料压力跟模垫支承力不等而造成的曲折力。镦粗变形会使得模孔缩小，而曲折变形会使得模孔放大。不带导流的U 形悬臂模凹模Y 向变构结果