本《铝型材挤压设计指南》涵盖了决定是否应……的规则， 自定义配置文件 要么成本低且易于运行，要么成本高且容易报废。这在很大程度上取决于铝液在钢制模具中流动时的受热均匀程度。
简而言之：将轮廓限制在一个较小的外接圆内，保持壁厚尽可能均匀，将所有拐角处理成圆角，避免形成深而窄的沟槽，并且除非需要6061的强度，否则应使用6063。此外，仅对真正重要的尺寸进行标注，因为对每个特征都设定严格的公差，只会增加成本，却无法提升零件性能。
从外接圆开始
包围圆直径（CCD）是指能够完全包围整个横截面的最小圆。它决定了哪种挤压机和模具尺寸能够加工您的型材，因此它是任何挤压设计中首先需要确认的参数。
根据铝型材挤压协会的指导意见，大多数型材的外接圆直径均小于12英寸。挤压型材在1至10英寸之间最具经济性，而8英寸以下的型材成本则显著降低。该指导意见还建议选用每英尺重量在3磅及以下的型材。
| 型材尺寸 | 指导 |
|---|---|
| 外接圆 | 大多数型材的长度均在12英寸以内 |
| 最经济实惠的产品系列 | 挤出件在1至10英寸之间最为经济 |
| 小于8英寸 | 型材的价格要低得多 |
| 重量 | 每英尺3磅及以下的型材更受青睐 |
尽早估算重量
您可以提前估算重量。将截面积（单位：平方英寸）乘以合金密度，再乘以12。以6061合金为例，其密度约为0.0975磅/立方英寸，因此截面积为2.5平方英寸的型材重量约为2.9磅/英尺。
本《铝型材设计指南》中的核心截面规则
这些挤出设计规则对模具寿命和废品率的影响最大。
| 规则 | 指南 |
|---|---|
| 壁厚 | 保持相邻墙体的厚度接近；使变化过渡自然 |
| 内角 | 半径至少为 0.015 in |
| 外角 | 半径至少为 0.020 |
| 沟渠深度与宽度的比值 | 3:1 或更低 |
| 对称性 | 尽可能将配重分布在中心周围 |
| 空洞 | 仅在功能需要封闭区域时使用 |
统一的墙壁
壁厚均匀。金属在厚壁处流动速度比在薄壁处更快。过大的壁厚差异会导致变形、扭曲和表面条纹。当壁厚必须发生变化时，应采用较大的圆角进行过渡。
圆角
圆角。锐角会导致应力在模具和工件上集中。除非配合件需要锐利的内角，否则应在所有位置添加圆角。在这种情况下，采用“狗骨形”倒角既能保持锐利的配合，又无需在模具上设置锐利特征。
舌头比例
舌片比例。要成形深而窄的型腔，需要使用长而细的模具钢舌片。该舌片可能会发生偏转或断裂。可采取以下措施：加宽开口、减小深度，或在根部增加圆角。
空洞
中空结构。中空和半中空结构所需的模具比实心结构更复杂。虽然从刚度和螺钉通道的角度来看，这种复杂性是值得的，但不妨考虑一下，采用开放式截面是否也能达到同样效果。
如何设计T型槽、螺柱和散热片？
功能性特征是挤出设计变更最集中的部分。
T型槽
T型槽应具有开放且带圆角的槽口，以确保成形该槽口的模具部分不会成为易断的凸舌。请根据您将要使用的紧固件检查该槽口是否合适。
螺钉凸台
呈开放式C形槽状的螺钉凸台比封闭式凸台更容易挤出。其尺寸应根据成丝螺钉来确定。
散热片
散热片的效果受其翅片高度与间隙之比的限制。翅片较高且间隙较窄时，需要性能强大的挤出机，因此请在确定之前先确认清楚。
肋骨
肋条可加固薄壁，并减少宽而平的截面所受的扭转。
应该选择哪种合金和哪种热处理状态？
对于形状复杂且表面外露的定制铝型材，6063是默认选择。它易于挤压，且阳极氧化效果良好。6061强度更高，常用于结构件，但较难通过复杂的模具进行挤压。 除非载荷分析表明您需要使用 6061-T6，否则我们建议选用 6063-T5，因为在成本和表面处理方面带来的优势通常大于两者在强度上的差距。
| 合金 | 最适合 | 注释 |
|---|---|---|
| 6063 | 复杂形状和可见表面 | 默认选择；易于挤压且阳极氧化效果良好；除非载荷工况证明需要使用其他材料，否则应选用6063-T5 |
| 6061 | 结构部件 | 强度高于6063，但更难通过复杂的模具；当需要强度时，请使用6061-T6 |
| 6082 | 结构部件 | 一种坚固的结构方案，在欧洲常被采用 |
公差：哪些需要规定，哪些可以不作规定
美国标准的挤压公差源自美国铝业协会发布的ANSI H35.2标准，材料要求则源自ASTM B221标准。其中的公差会因合金、CCD和特征类型而异，因此请查阅最新数据表。
虽然可以比标准公差更严格，但每增加一项紧公差要求，都会带来模具调整、检验和废品增加。请仅标注与其他零件配合的尺寸。
| 决定 | 指导 |
|---|---|
| 标准公差 | 应遵循 ANSI H35.2 标准；公差因合金、CCD 和特征类型而异 |
| 比标准更紧 | 虽然可行，但每个严格的公差要求都会增加模具调试、检验和废品率。 |
| 非常紧凑的功能 | 挤出后由机器处理，而不是将它们留在模具中 |
| 应标记哪些维度 | 仅与其他零件配合的尺寸 |
为后续的加工和精加工进行设计
大多数挤压件在成型后都需要进行切割、钻孔或机械加工。一种常见的挤压件设计错误是，将那些通过机械加工成本更低的特征设计到模具中。螺纹孔、横向孔、小孔和凹槽应设计在 数控加工工序，而不是个人资料。
在需要进行机加工的表面上留出少量余量。如果工件需要进行阳极氧化处理，请注意，氧化层会增加厚度，并且不同合金之间的颜色会略有差异。我们关于铝制零件黑色阳极氧化处理以及所提供表面处理工艺的说明中涵盖了相关选项。关于机箱，请参阅我们的铝制机箱设计指南。
提交报价请求时应附上哪些材料
一套完整的方案可加快定制铝型材的报价流程：
| 项目 | 应包含的内容 |
|---|---|
| 轮廓图和3D模型 | 该型材的DXF图纸和3D模型 |
| 合金与回火 | 合金及热处理状态，例如 6063-T5 或 6061-T6 |
| 裁切长度 | 裁切长度与长度公差 |
| 完成 | 车削加工、阳极氧化或粉末喷涂 |
| 关键尺寸 | 在图纸上标注关键尺寸 |
| 二次加工 | 列出挤出后所需的各项操作 |
| 年销量 | 预计年销量 |
常见问题解答
铝型材的最小壁厚是多少？
并没有统一的最小壁厚标准。这取决于合金、型材形状和外接圆尺寸，型材尺寸越大，壁厚就需要越厚。像6063这样的易加工合金，其壁厚可以比6061更薄。请在型材的其他部分最终确定之前，尽早向挤出厂商索取其技术参数表。
哪种铝合金最适合挤压加工？
6063是最常见的选择，因为它易于挤压成型、能保持细节，且能呈现良好的阳极氧化表面处理效果。6061则因其强度更高，常用于结构件。6082是一种强度较高的结构用合金，在欧洲常被采用。应选择能满足载荷和表面处理要求且加工最容易的合金。
铝型材能达到什么样的公差？
标准公差由 ANSI H35.2 规定，并取决于合金、特征类型和型材尺寸，因此小型 6063 型材的公差要求比大型 6061 型材更为严格。若需更严格的公差，需额外付费。对于需要非常严格公差的特征，通常会在挤压后进行机加工。
如何设计T型槽铝型材？
将槽口设计成开放式且带有圆角的喉部，以免模具成形出细长的舌片。保持槽口周围壁面均匀，根据实际紧固件或螺母的尺寸设计槽口，并在每个内角处添加圆角。在订购模具之前，请先与您的挤出机确认轮廓。
在铝型材挤压中，外接圆的直径是多少？
包圆直径（CCD）是指能够完全包围型材整个横截面的最小圆。它决定了哪种压机和模具尺寸能够加工该型材，因此是任何挤压设计中首先需要确认的参数。 根据铝型材挤压协会的指导建议，大多数型材的尺寸在12英寸以下，其中1至10英寸之间的挤压产品最具经济性。
在您的下一个型材项目中使用本《铝型材设计指南》
在提交铝型材设计之前，请先对照上述规则进行核对：CCD、壁厚均匀性、圆角、舌片比、合金及公差。此处的数值仅供参考，具体限制因挤出机和压机而异，因此请与您的供应商确认。请将您的型材轮廓上传至 XY加工 如需进行DFM审查，或了解我们的定制铝型材挤压服务，可一站式完成切割、机加工和表面处理。
