在充分考慮了影響設(shè)計的各種因素之后，應(yīng)根據(jù)鋁型材的類型、工藝方法、設(shè)備與模具結(jié)構(gòu)來設(shè)計模腔形狀和尺寸，但是在任何情況下，模腔的設(shè)計均應(yīng)遵守如下的原則與步驟；

（1）確定設(shè)計模腔參數(shù)

設(shè)計正確的擠壓鋁型材圖，擬訂合理的擠壓工藝，選擇適當(dāng)?shù)臄D壓筒尺寸，擠壓系數(shù)和擠壓機(jī)的擠壓力，決定模孔數(shù)；這一步是設(shè)計擠壓模具的先決條件，可由擠壓工藝人員和設(shè)計人員根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備條件、工藝規(guī)程和大型基本工具的配備情況共同研究決定；

（2）模孔在模具平面上的合理布置

所謂合理的布置就是將單個或多個模孔，合理地分布在模具平面上，使之在保證模具強(qiáng)度的前提下獲得最佳金屬流動均勻性；單孔的棒材、管材和對稱良好的型材模，均應(yīng)將模孔的理論重心置于模具中心上，各部分壁厚相差懸殊和對稱性很差的鋁型材，應(yīng)盡量保證模具平面X軸和Y軸的上下左右的金屬量大致相等，但也應(yīng)考慮金屬在擠壓筒中流動特點(diǎn)，使薄壁部分或難成形部分盡可能接近中心，多孔模的布置主要應(yīng)考慮模孔數(shù)目、模具強(qiáng)度（孔間距及模孔與模具邊緣的距離等），鋁型材的表面品質(zhì)、金屬流動的均勻性等問題；一般來說，多孔模應(yīng)盡量布置在同心圓周上，盡量增大布置的對稱性（相對于擠壓筒的X、Y軸），在保證模具強(qiáng)度的條件（孔間距應(yīng)大于30~50mm，模孔距模具邊緣應(yīng)大于25~50mm），模孔間應(yīng)盡量緊湊和盡量靠近擠壓筒中心（離擠壓筒邊緣大于20~40mm）；

（3）模孔尺寸的合理計算

計算模孔尺寸時，主要考慮被擠壓鋁型材的合金成分、形狀和公稱尺寸及其允許公差，擠壓溫度及在此溫度下模具材料與被擠壓型材的熱膨脹系數(shù)，鋁型材斷面上的幾何形狀的特點(diǎn)及其在擠壓和拉伸矯直時的變化，擠壓力的大小及模具的彈塑性變形情況等因素；對于鋁型材來說，一般用以下公式進(jìn)行計算：

A=Ao+M+（KY+KP+KT）Ao

式中  Ao—鋁型材的公稱尺寸；

      M—鋁型材公稱尺寸的允許偏差；

      KY—對于邊緣較長的丁字形、槽形等鋁型材來說，考慮由于拉力作用而使型材部分尺寸減少的系數(shù)；

      KP—考慮到拉伸矯直時尺寸縮減的系數(shù)；

      KT—管材的熱收縮量；

KT=t·（a-t1）·a1

式中  t和t1—分別是坯料和模具的加熱溫度；

      a和a1—分別為坯料和模具的線膨脹系數(shù)；

對于壁厚差很大的鋁型材，其難于成形的薄壁部分及邊緣尖角區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大尺寸；對于寬厚比大的扁寬薄壁型材及壁板型材的模孔，桁條部分的尺寸可按一般型材設(shè)計，而腹板厚度的尺寸，除考慮公式所列的因素外，尚需考慮模具的彈性變形與塑性變形及整體彎曲，距離擠壓筒中心遠(yuǎn)近等因素；此外，擠壓速度、有無牽引裝置等對模孔尺寸也有一定的影響；

（4）合理調(diào)整金屬的流動速度

所謂合理調(diào)整就是在理想狀態(tài)下，保證鋁型材斷面上每一個質(zhì)點(diǎn)應(yīng)以相同的速度流出模孔；盡量采用多孔對稱排列，根據(jù)鋁型材的形狀，各部分壁厚的差異和比周長的不同及距離擠壓筒中心的遠(yuǎn)近，設(shè)計不等長的定徑帶；一般來說，鋁型材某處的壁厚越薄，比周長越大，形狀越復(fù)雜，離擠壓筒中心越遠(yuǎn)，則此處的定徑帶應(yīng)越短；當(dāng)用定徑帶仍難于控制流速時，對于形狀特別復(fù)雜，壁厚很薄，離中心很遠(yuǎn)的部分可采用促流角或?qū)Я襄F來加速金屬流動；相反，對于那些壁厚大得多的部分或離擠壓筒中心很近的地方，就應(yīng)采用阻礙角進(jìn)行補(bǔ)充阻礙，以減緩此處的流速；此外，還可以采用工藝平衡孔，工藝余量或者采用前室模、導(dǎo)流模、改變分流孔的數(shù)目、大小、形狀和位置來調(diào)節(jié)金屬的流速；

（5）保證足夠的模具強(qiáng)度

由于鋁型材擠壓時模具的工作條件十分惡劣，所以模具強(qiáng)度是模具設(shè)計中的一個非常重要的問題；除了合理布置模孔的位置，選擇合適的模具材料，設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)和外形之外，精確地計算擠壓力和校核各危險斷面的許用強(qiáng)度也是十分重要的；目前計算擠壓力的公式很多，但經(jīng)過修正的別爾林公式仍有工程價值；擠壓力的上限解法，也有較好的適用價值，用經(jīng)驗系數(shù)法計算擠壓力比較簡便；至于模具強(qiáng)度的校核，應(yīng)根據(jù)鋁型材的類型、模具結(jié)構(gòu)等分別進(jìn)行；一般平面模具只需要校核剪切強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度；舌型模和平面分流模則需要校核抗剪、抗彎和抗壓強(qiáng)度，舌頭和針尖部分還需要考慮抗拉強(qiáng)度等；強(qiáng)度校核時的一個重要的基礎(chǔ)問題是選擇合適的強(qiáng)度理論公式和比較精確的許用應(yīng)力；近年來，對于特別復(fù)雜的模具可用有限元法來分析其受力情況與校核強(qiáng)度；