3.3 大型铝合金型材挤压模具的设计和制造
　　大型材模具设计与制造技术是车辆用铝合金大型材生产的关键技术。地铁、高速列车车辆型材的品种多，精度高，要求性能和焊缝质量好，扁宽壁薄且形状复杂，空腔多且壁厚相差悬殊，这些都给模具设计与制造带来了极大的困难。挤压时，极易造成堵模，把模具压裂或压断；成形不好，金属流动困难，焊合不良，型材产生波浪、扭曲、刀弯等缺陷，严重影响产品质量。因此，国内外都把模具的设计和制造作为重大课题来进行攻关。目前，德国、意大利、韩国、日本等国家的大型模具技术在世界上处于比较领先的地位。我国大型特种型材模具技术尚处于起步阶段，模具技术的研制开发成功，对地铁和高速列车的国产化具有重要的意义。
　　由于轨道车辆用铝合金型材大都是空心型材，所以模具常采用平面分流模结构。模具设计的难点有很多，限于篇幅，仅简单介绍分流孔的设计。分流孔数量一般根据型材的特点、空腔的多少确定。分流孔应尽量开在型材成形困难的部位。分流孔的总体形状应尽量接近型材的形状，以利于平衡金属的流速。设计分流孔的数目不宜过多，孔数太多会增加挤压力，太少则降低模具的强度。分流孔的大小应尽量相近，要重点考虑两边靠近挤压筒壁的分流孔，靠挤压筒壁的金属流动比中间的慢，因此两边的分流比大于中间的分流比。在大型挤压型材的模具设计及制造中，修模是一道重要的工序，必须高度重视。
　　3.4 挤压工艺及后续热处理工艺
　　铝合金挤压型材的生产工艺合理与否是保证型材达到力学性能设计指标的关键因素，同时也是型材形位偏差的决定性因素。特别是在超长（近30m 长）、宽截面、严公差的车体型材中，挤压工艺的合理性显得更为重要。为了获得高的力学性能，必须采用冷却强度较大，或冷却强度可调节的在线精密水、雾、气淬火装置。当淬火温度较低或淬火冷却强度不够时，型材会淬不上火或者力学性能达不到要求；而当人水温度过高或淬火冷却强度过大时，整个型材就会产生严重的扭曲或者弯曲变形，以致在以后的拉矫或辊矫时很难矫正过来。因此，在线精密淬火装置的设计、制造和淬火工艺的控制是十分重要的。对于不同合金、不同形状、不同壁厚的型材必须严格控制铸锭加热温度、挤压速度、挤压出口温度、型材人水温度、水压、水量、淬火槽出口温度等十几个工艺参数才能达到目的。对此，公司领导及技术人员积极开展试验，总结规律，设计相应的工具，保证淬火的均匀性，同时对后续的时效工艺进行了总结。

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