建筑鋁合金模板型材模具的設計制造技術方案淺析

陸厚波 朱世安

摘 要：鋁合金模板作為優質的綠色建筑材料之一，具有質量輕，耐磨，抗腐蝕性能高，表面質量高，澆灌的墻面平整、光滑，回收性強等顯著特點，近十年來逐漸應用于建筑工程中，在綠色建筑應用中具有較高價值。但鋁合金模板種類多、規格多、形狀復雜，對模具設計與制造技術的要求較高，生產難度大。文中以GYQ1555和GYQ1523為例，優化設計與制造技術，為鋁合金擠壓板材批量生產提供參考。

關鍵詞：綠色建筑；鋁合金模板型材；模具設計

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

建筑行業的發展與人們生活質量、國民經濟水平、社會文明程度息息相關。近些年來，隨著綠色建筑概念的提出，使用綠色環保的鋁合金材料代替木材、塑料、鋼材等，其施工現場施工噪音低 ，無施工廢棄物，施工周期短、可循環使用等特點而逐漸被推廣，鋁合金結構材料將成為未來綠色建筑材料的主要發展方向。

1 鋁合金模板型材模具特點與技術難度分析

鋁合金模板型材主要是用擠壓法生產的型材產品。型材品種多，規格范圍廣，形狀復雜，外廓尺寸和斷面積大，壁厚相差懸殊等，難度系數很大，技術含量很高，批量生產十分困難。其成品的使用特點，既要有一定的強度，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，需多次重復使用，尺寸精度和形位公差要求十分嚴格，以保證材料成形質量，使用時方便裝卸。因此，精度要求需要控制在高精度級以上。同時建筑行業對建筑材料需求較大，要大批量生產，對模具的使用壽命提出了更高設計要求。

2 GYQ1555和GYQ1523模板型材模具的設計依據與技術要求

（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，生產時容易出現壁厚不均以及平面出現間隙、壁厚尺寸不足、充料不足等情況，影響模板型材質量。而該模板型材外廓較大，模板設計需要考慮材質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°轉角，其公差要求嚴格，為模具的設計以及型材的生產增加了難度。

3 模板型材模具的設計制造技術方案分析

（1）GYQ1555 型材。1）型材參數：合金狀態為6061-T6；型材截面積為23.99cm2，外接圓直徑為φ406mm。2）模具設計參數：規格為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，金屬收縮系數為0.010-0.012，擠壓機噸位為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）模具設計方案：GYQ1555寬厚比為K=400/4=100，屬擠壓高難度型材。設計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，穩定尺寸，提高精度以及使用壽命。

（2）GYQ1523型材。1）型材參數：合金狀態為6061-T6；型材截面積為21.11cm2，外接圓直徑為φ181mm。2）模具設計參數：規格為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，金屬收縮系數為0.010-0.012，擠壓機噸位為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，模孔表面粗糙度為Ra0.04μm。3）模具設計方案：在型材開口出加連接體，使材料變為封閉的空心型材，擠壓成型后經焠火、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。

（3） 模板型材模具需選擇優質的材料，通過優質的熱處理技術增強模具的使用壽命。

4 小結

對于鋁合金面板型材的品種多、技術要求高、形狀復雜、生產技術難度大，模具生產過程較為復雜，技術要求較高的情況，還需要立足于現有模具設計與制作技術，根據設計與制作中的不足之處進行創新、完善，選用優質的材料、先進的技術等，提高模具的質量與模具使用壽命，促進鋁合金模板型材量產，使其在建筑行業中大量使用打下基礎，為綠色建筑行業的發展起推動作用。

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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開發。