建筑鋁合金模板型材模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)方案淺析

陸厚波 朱世安

摘 要：鋁合金模板作為優(yōu)質(zhì)的綠色建筑材料之一，具有質(zhì)量輕，耐磨，抗腐蝕性能高，表面質(zhì)量高，澆灌的墻面平整、光滑，回收性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，近十年來逐漸應(yīng)用于建筑工程中，在綠色建筑應(yīng)用中具有較高價(jià)值。但鋁合金模板種類多、規(guī)格多、形狀復(fù)雜，對模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的要求較高，生產(chǎn)難度大。文中以GYQ1555和GYQ1523為例，優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，為鋁合金擠壓板材批量生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；鋁合金模板型材；模具設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.110

建筑行業(yè)的發(fā)展與人們生活質(zhì)量、國民經(jīng)濟(jì)水平、社會文明程度息息相關(guān)。近些年來，隨著綠色建筑概念的提出，使用綠色環(huán)保的鋁合金材料代替木材、塑料、鋼材等，其施工現(xiàn)場施工噪音低 ，無施工廢棄物，施工周期短、可循環(huán)使用等特點(diǎn)而逐漸被推廣，鋁合金結(jié)構(gòu)材料將成為未來綠色建筑材料的主要發(fā)展方向。

1 鋁合金模板型材模具特點(diǎn)與技術(shù)難度分析

鋁合金模板型材主要是用擠壓法生產(chǎn)的型材產(chǎn)品。型材品種多，規(guī)格范圍廣，形狀復(fù)雜，外廓尺寸和斷面積大，壁厚相差懸殊等，難度系數(shù)很大，技術(shù)含量很高，批量生產(chǎn)十分困難。其成品的使用特點(diǎn)，既要有一定的強(qiáng)度，又要保證良好的可焊性、耐磨性和耐腐蝕性及冷沖性良好的綜合性能。而建筑鋁合金面板型材多為半空心材料，需多次重復(fù)使用，尺寸精度和形位公差要求十分嚴(yán)格，以保證材料成形質(zhì)量，使用時方便裝卸。因此，精度要求需要控制在高精度級以上。同時建筑行業(yè)對建筑材料需求較大，要大批量生產(chǎn)，對模具的使用壽命提出了更高設(shè)計(jì)要求。

2 GYQ1555和GYQ1523模板型材模具的設(shè)計(jì)依據(jù)與技術(shù)要求

（1） GYQ1555屬于扁寬薄壁型材，模板型材的尺寸、位形的精度要求為超高水平，生產(chǎn)時容易出現(xiàn)壁厚不均以及平面出現(xiàn)間隙、壁厚尺寸不足、充料不足等情況，影響模板型材質(zhì)量。而該模板型材外廓較大，模板設(shè)計(jì)需要考慮材質(zhì)可承受多級寬展擠壓。同時需要確保兩個支撐腳和壁板的角度精度，保證模板順利裝卸和整體的平直度。

（2）GYQ1523屬大舌比空心型材，有三個90°轉(zhuǎn)角，其公差要求嚴(yán)格，為模具的設(shè)計(jì)以及型材的生產(chǎn)增加了難度。

3 模板型材模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)方案分析

（1）GYQ1555 型材。1）型材參數(shù)：合金狀態(tài)為6061-T6；型材截面積為23.99cm2，外接圓直徑為φ406mm。2）模具設(shè)計(jì)參數(shù)：規(guī)格為φ600×300，類型為特種寬展分流組合模，模子熱處理硬度HRC為47-49，金屬收縮系數(shù)為0.010-0.012，擠壓機(jī)噸位為4000t，擠壓筒直徑為φ330mm，擠壓比為36，變形率為98%，分流比為3.0，寬厚比為100，寬展角為16°，模孔表面粗糙度為Ra0.04μm。3）模具設(shè)計(jì)方案：GYQ1555寬厚比為K=400/4=100，屬擠壓高難度型材。設(shè)計(jì)方案為在寬展模型孔添加兩個吊橋，減小模子彈性與平面間隙，穩(wěn)定尺寸，提高精度以及使用壽命。

（2）GYQ1523型材。1）型材參數(shù)：合金狀態(tài)為6061-T6；型材截面積為21.11cm2，外接圓直徑為φ181mm。2）模具設(shè)計(jì)參數(shù)：規(guī)格為φ420×230，類型為大舌比特殊半空心型材模，模子熱處理硬度HRC為48-50，金屬收縮系數(shù)為0.010-0.012，擠壓機(jī)噸位為3600t，擠壓筒直徑為φ330mm，擠比壓為40，變形率為96%，分流比為10.3，擠壓時上模的彈性變形量為0.15mm，?？妆砻娲植诙葹镽a0.04μm。3）模具設(shè)計(jì)方案：在型材開口出加連接體，使材料變?yōu)榉忾]的空心型材，擠壓成型后經(jīng)焠火、時效后撕掉，保證尺寸與形位的精度，但會有約0.4x0.4mm毛刺，降低了成品外觀品質(zhì)。

（3） 模板型材模具需選擇優(yōu)質(zhì)的材料，通過優(yōu)質(zhì)的熱處理技術(shù)增強(qiáng)模具的使用壽命。

4 小結(jié)

對于鋁合金面板型材的品種多、技術(shù)要求高、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)技術(shù)難度大，模具生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，技術(shù)要求較高的情況，還需要立足于現(xiàn)有模具設(shè)計(jì)與制作技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)與制作中的不足之處進(jìn)行創(chuàng)新、完善，選用優(yōu)質(zhì)的材料、先進(jìn)的技術(shù)等，提高模具的質(zhì)量與模具使用壽命，促進(jìn)鋁合金模板型材量產(chǎn)，使其在建筑行業(yè)中大量使用打下基礎(chǔ)，為綠色建筑行業(yè)的發(fā)展起推動作用。

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作者簡介：陸厚波（1981-），男，廣西梧州人，大專，助理工程師，主要從事鋁加工技術(shù)開發(fā)。