● 摘要
随着工业技术水平的提高和经济建设的迅猛发展，铝型材凭借其较高的物理机械性能、优秀的加工性、良好的热传导性，越来越广泛的被应用于航空航天、装备制造、交通运输、建筑、轻工、化工、家装等各个领域，世界各国都将铝合金及其相关产业作为重要的发展课题之一。
铝型材挤压主要受三大要素影响：铝棒利用率、模具寿命及押出速度。而对于铝型材挤压模具设计者来说，其目的就是优化这些要素。为达到这些目的，本文从模具结构设计、加工、材料及热处理几个方面进行研究，论文取得以下成果：
1）为解决模具成型部分破损后即报废的问题，利用有限元分析软件—HyperXtrude，对铝棒初始加热温度、挤压速度、模具温度、成型面长度这几个工艺参数进行有限元分析，表明四个因素中，模具成型面影响最大，因此确定了通过缩短模具成型面，并将成型部分设计成可更换结构，从而降低模具使用成本的方案。
2）由于模具在加工过程中，成型部分空间较小，刀具无法加工，而使用放电加工又增加了无谓的加工时间，且放电后的表面需要手工打磨抛光。本文提出将模具基体及成型部分别加工，并且重要成型部位可以在设备上抛光。
3）由于成型部分在挤压过程中容易磨损，导致型材表面及内壁品质不良，本文采用比传统热作模具钢耐磨性更好的高速钢、合金钢等新型材料，并使用先进的表面涂层技术，以解决型材表面及内壁品质不良的问题。
经过实际加工及挤压试模，并对其所挤压的铝型材结果进行分析，表明成型部分可更换结构模具较传统模具结构可以大幅削减模具制作成本，降低模具使用成本，使模具加工难度下降，减少型材粗糙度不良，降低生产中异常停机比率。说明本文采用的技术方案可行，达到了预期目标。