鋁是LED燈具制作中最好的散熱材料。，方面是其良好的散熱系數，另一方面是其價格。鋁合金型材具有重量輕、美觀耐用、散熱率高、塑形性好等優(yōu)點，在空調、冷卻器和散熱器等方面獲得了廣泛的應用。

　　在我國，散熱器也越來越流行采用鋁型材，而且主要以鋁擠壓成形為主，這是因為擠壓成形的毛坯尺寸一致性好，生產周期短，成本也比較低。在鋁合金型材擠壓生產過程中，擠壓模具對實現整個擠壓過程有著十分重要的意義。

　　擠壓模具是保證產品成形，具有正確形狀、尺寸和精度的基本工具。合理的擠壓工模具結構、形狀和尺寸，在一定程度上可控制產品的內部組織和力學性能，特別是在控制鋁型材空心制品的焊縫組織和力學性能方面，分流孔的大小和形狀以及其分布位置，焊合腔的形狀和尺寸，模芯的結構等起著決定性作用。

　　一、鋁型材外形結構分析

　　圖1是一款 LED燈具散熱器鋁合金型材截面圖，從圖中可知，該LED燈具散熱器用鋁合金擠壓空心型材，其特點是外接圓尺寸大，斷面形狀復雜，截面大，其外形長度為340mm,高度為100mm;散熱片齒薄，懸臂長，懸臂處舌比大，舌比最大可達8，而散熱片齒間間距小，在各齒間存在著危險斷面，擠壓時齒部受力后極易發(fā)生偏齒和斷齒導致模具報廢。

　　其次是型材截面壁厚相差懸殊，特別是該截面根部的底板厚度較厚(最厚達28mm)，而散熱片齒部最薄處厚度僅有2mm,壁厚比達14，造成鋁型和擠壓流速的極不均勻，更增大了危險斷面的斷裂系數。因此給散熱器型材的模具設計、制造和生產帶來很大的難度。

　　如果擠壓模具設計不合理，擠壓時易造成模具的偏齒、斷齒以及型材的扭擰、波浪、彎曲以及裂紋等缺陷而報廢，因此擠壓模具的合理設計是該LED燈具散熱器型材實現正常擠壓的決定因素。

　　二、擠壓模具的設計要點

　　鑒于鋁型材產品的難點分析，我們采用寬展擠壓方法生產。經過充分研究，對兩端部區(qū)域采用30°大寬展角，有利于金屬自然流動，在兩端形成足夠的壓容室。為了保證產品擠壓出后的截面平直度，需對中心部位與邊部的金屬流速進行平衡，在模具結構設計方面，重點考慮分流孔、工作帶、空刀、焊合室、分流橋等5個方面的設計，LED燈具散熱器鋁合金型材模具結構如圖2所示。

　　1、分流孔

　　分流孔是金屬通往型孔的通道。一般來說，分流孔的數量越多，金屬的流速越均勻，分流孔體積大的，流速相對快。因此設計時使用六個分流孔的結構并使分流橋遮擋壁厚大的部分，使其起到阻礙金屬流動的作用，從而降低此處金屬的流速，使型材擠出時速度趨于平穩(wěn);分流孔直供齒部壁厚小的部分，使金屬流速加快，最終使厚薄處流速相對一致，使得金屬的流速趨于均勻，可以有效減小危險斷面的斷裂系數。

　LED燈具散熱器鋁合金型材模具結構圖

　　2、工作帶

　　工作帶是模子中垂直模子工作端面并用以保證擠壓制品的形狀、尺寸和表面質量以及調節(jié)金屬的流動的區(qū)段，對調節(jié)金屬流速起著重要作用。為了使型材擠出時各部分流動的速度均勻、擠出平穩(wěn)，將壁厚薄、懸臂大、被模體遮蓋住部分的齒部工作帶設計為最低，這樣有利于減少金屬的摩擦力，降低金屬的流動阻力。

　　3、空刀

　　空刀部分是為了減少摩擦，使制品能順利通過，免遭劃傷，以保證產品表面品質。為了防止懸臂折斷或偏擺，齒間的空刀設計盡量小;為了防止塞模，齒端部位空刀設計盡量大。

　　4、焊合室

　　焊合室是把分流孔流出來的金屬不斷聚集，靜壓力不斷增大，使分流孔之間的金屬焊合之后擠出?？?。為了使上下焊合時齒部速度快些，壁厚厚的部位流速慢些，焊合室高度取45mm，周邊用R5圓滑過渡，減少死區(qū)產生，有利于金屬流動，并降低了擠壓變形抗力。

　　5、分流橋

　　為了降低焊合條紋出現的機會或減輕焊合條紋的程度，把分流橋的倒角設計成水滴形，并把分流橋橋尖設計成20°錐形，分流橋橋尖角度越小，分流橋后鋁合金流的焊合壓力越大，這樣有利于金屬流動焊合，

　　寬展模除了起寬展作用外，還起著預分配金屬和調整出口型材流速的作用。實踐證明，把LED燈具散熱器鋁合金型材用寬展模設計，可以通過加大寬展模兩側端部圓角半徑并對模具分流孔、工作帶、空刀、焊合室、分流橋等進行優(yōu)化設計，不僅有效地調節(jié)了金屬在擠壓時的流速，改善了擠出鋁型材的均勻性，而且減少了由于擠壓模具承受較大的正面壓力所導致的?？孜ｋU斷面的斷裂，實現了正常擠壓，極大地延長了擠壓模具的使用壽命，提高了生產效率。

　　將大懸臂的散熱器型材模具設計成假分流模的結構，不僅有效地減少了由于模具承受較大的正面壓力所導致的?？孜ｋU斷面的斷裂，極大地延長了模具的使用壽命，而且，這種帶有分流橋的結構，還有效地減小了?？椎撞枯^大壁厚處的流速，確保了擠壓型材流速的均衡平穩(wěn)、同時，這種結構的擠壓模具設計方案，為壁厚相差懸殊的實心型材模具的設計開辟了新的思路和途徑。