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报告网网讯，随着科技的不断进步和环保意识的增强，2025年LED行业呈现出快速发展的趋势。数据显示，全球LED市场规模持续增长，尤其是在照明领域，LED灯具凭借其高效节能、寿命长、环保等优势，逐渐成为市场的主流选择。特别是在大功率LED灯具领域，其市场需求不断增加，散热技术成为行业发展的重要研究方向。本文将围绕大功率LED灯具散热铝型材挤压模具的设计与优化展开研究，探讨如何通过模具设计提升散热性能，推动LED行业的发展。
一、LED灯具散热铝型材的重要性
《2025-2030年中国LED市场专题研究及市场前景预测评估报告》指出，大功率LED灯具在输出功率方面，光能转化功率仅占15%~20%，其余功率基本转化为热能。如果热量不能及时散出，不仅会降低灯具的发光效率，还会导致灯具芯片温度异常，最终使灯具失效。因此，散热技术对于LED灯具的性能至关重要。目前，散热铝型材是解决大功率LED灯具散热问题的有效途径之一。铝合金因其质量轻、导热率高、加工难度低等特性，成为散热器的主要材料，而挤压成型则是其主要生产方式。
二、LED灯具散热铝型材挤压模具技术
(一)铝型材挤压模具技术的发展
铝型材挤压技术早期存在抗压能力差、产品种类不足等问题。近年来，随着技术的发展，行业内研究出了多种模具结构，如分流组合模、多孔模、平面导流膜、宽展模等，有效满足了不同产品和设备的生产需求。模具材料的选择也至关重要，要求模具具有良好的耐高温、抗压特性。目前，H13钢因其良好的性能成为模具材料的首选。热处理工艺与模具钢性能密切相关，通过淬火、回火处理，可将硬度控制在HRC48~52。此外，计算机和有限元技术逐渐应用于模具设计中，通过数值模拟仿真软件验证模具设计的合理性，提高了设计的可靠性和生产效率。
(二)挤压模具设计的影响因素
挤压模具设计是一项综合性工作，需要综合考虑设计理论、结构计算、设计尺寸等因素。模孔布置应确保金属均匀流动，导流腔设计需提升坯料与型材的相似性，工作带长度直接影响型材产品质量，模孔空刀结构设计则需保障模具强度和使用寿命。
三、大功率LED灯具散热铝型材挤压模具设计
(一)导流模结构设计
导流模在挤压成形过程中起着重要作用，直接影响产品质量。通过合理选择模具参数，可以改善产品结构，优化力学性能，并延长模具使用寿命。导流模包括组合体导流模和整体导流模两种结构形式。导流模能够使坯料外形更接近制品，优化金属分配，降低型材成形难度，提升生产连续性和模具使用寿命。
(二)模具结构设计
型材截面设计：根据散热翅片设计，完成挤压模具设计，散热翅片呈半圆形，实现对流散热。
模具外形尺寸：通过标准化控制模具尺寸，降低设计工作量，减少生产周期，提高生产效率和模具互换性。中型及以下挤压机的模具厚度可控制在25~80mm，大型挤压机的模具厚度则需控制在80~150mm。
模孔布置：模孔布置需综合考虑多种因素，确保金属均匀流动。模孔理论重心位置应与模具中心保持一定距离，并在同心圆周上均匀分布。
模孔尺寸设计：设计人员需综合分析型材精度要求、断面尺寸偏差、铝合金性质等因素，确保模孔尺寸设计合理。
工作带设计：工作带与产品表面质量密切相关。工作带过短可能导致模具磨损，过长则增加挤压力。设计人员需根据经验合理调节模孔工作带尺寸。
导流腔引流量设计：导流腔可控制金属流动速度，确保型材顺利完成挤压处理。对于大尺寸部分，需合理控制引流量，降低金属流动速度。
空刀尺寸设计：合理的空刀尺寸可确保产品顺利通过模具，提升模具表面质量。空刀尺寸一般控制在0.7~1.5mm。
模具强度计算：挤压模工作条件较差，温度高、压力大，增加了模具变形和破裂的风险。led行业现状分析指出，设计人员需加强强度校核工作，确保模具设计强度满足行业要求。
模具材料选取：H13热作模具钢在高温环境下具有高强度、硬度和良好的韧性、耐磨性，适用于铝挤压模具。
质量要求：模具需经过淬火、回火处理，控制硬度均匀性，加强配合尺寸协调处理，控制工作带表面粗糙度，确保模具无缺陷，提高配合面接触率。
四、结论
大功率LED灯具散热铝型材挤压模具的研究对于提升LED灯具的散热性能和使用寿命具有重要意义。设计人员需根据设计原则，明确设计基本要求，完成挤压模具设计工作，明确模孔、工作带、空刀等设计参数，并做好强度计算和质量控制工作，确保模具设计强度满足行业要求，提升型材加工精度，保障成品质量。尽管目前挤压工艺技术水平仍存在一定的局限性，但随着技术的不断发展，通过数值模拟技术等手段，可以有效提升模具设计的科学性和可靠性，推动LED行业的发展。
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