CN101219448A - 一种免洗模的镁合金管材挤压模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种免洗模的镁合金管材挤压模具，它包括导流模和型模，所述导流模一端轴向设有多个分流孔，另一端轴向设有与所述分流孔连通的环形焊合腔，环形焊合腔的中心部位设有与模桥连为一体的模芯；所述模芯的端部为与模芯连为一体并凸出导流模的模芯头，模芯头的横截面积小于或等于模芯端部的横截面积；所述型模的中心轴向设有贯穿型模体的导流孔，导流孔与所述导流模的模芯头形成有间隙配合的定径带，其间隙宽度为成形管材的厚度；所述导流模的分流孔和焊合腔的横截面积朝对应型模的方向逐渐增大。使用本发明可使镁合金在挤压过程中容易被挤动，且流动更畅通；尤其是确保残留在模具中的镁合金可以通过敲打的方式从导流模中顺利脱模。

Description

一种免洗模的镁合金管材挤压模具

技术领域

本发明涉及用于镁合金管材挤压的模具，尤其是一种挤后免清洗的镁合金管材挤压模具。属于模具设计技术领域。

背景技术

镁合金是目前最轻的金属结构材料，在航空、航天、汽车和电子等行业已有广泛的应用。变形镁合金已经成为世界镁工业发展的重要方向，其主要的压力加工方法包括挤压、锻造、轧制、拉拔和冲压等，尤其以挤压制品的产品种类繁多，应用更为广泛。

目前，镁合金管材的挤压基本上是沿用铝合金型材的挤压设备和模具，将加热后的坯料放在卧式挤压机的挤压筒内，通过挤压杆将坯料从挤压筒另一端定形模具的模孔中挤出，得到挤压制品。与镁合金相比，铝合金的热加工塑性更好，挤压时合金更易流动，铝合金挤压模具模芯的顶端部通常设计为突起变粗成类似球状，其横截面尺寸大于模芯与之相连部位的截面尺寸，因此铝合金流过定径带时变形量和阻力较大，从而使本身易于流动的铝合金的挤出速度得到一定程度的减缓，以避免挤出速度过高引起制品的表面缺陷，而镁合金是密排六方结构，塑性变形及流动性比较差，这种阻力使挤压开始时镁合金难以被挤动。如中国发明专利公开说明书CN1109391A附图6以及中国发明专利公开说明书CN1820865A附图2所示的铝型材挤压模具，其模芯的顶端部位均凸出增大。同时，由于模芯头的横截面尺寸大于与之相连的模芯端部截面尺寸，导致在挤压完成后残留在导流模内的铝合金无法取出，需要专门的洗模工序处理：将使用后的导流模放在加热的碱液中进行浸泡、清洗，腐蚀掉导流模中剩余的铝合金残留物。对于镁合金挤压生产而言，由于镁合金不与碱性溶液发生反应，使用现有的模具无法用上述方法将导流模中残留的镁合金浸泡、清洗掉。而使用酸性溶液洗模，虽然可以将导流模中残留的镁合金清洗掉，但也会造成模具的腐蚀，从而影响模具的使用寿命，而且关键部位的尺寸精度会受到影响。目前镁合金挤压模具的模具清理，是在镁合金型材挤压完成后，在挤压机上用铝合金把模具内的镁合金残料挤出，然后用上述铝合金的洗模方法进行清理，这样使得镁合金型材挤压模具的挤后清理变得更为复杂。中国发明专利公开说明书CN1166389A公开了一种经过改进的铝合金模具洗模方法，在碱液中将模具中的铝合金残留物腐蚀掉部分后，再使用油压机将剩余的铝合金残留物冲击出模具，使用这种洗模方法，仍然需要用碱液浸泡模具，浸泡、清洗过程需耗费数小时时间，并浪费大量的铝合金和碱液，同时洗模后废液中的铝合金难以回收，会造成环境污染，且很难控制需要腐蚀的程度和冲压时铝合金残留物在模具中的位置，容易造成模具的损坏。

发明内容

本发明的目的是：针对现有模具不适合镁合金管材使用，而且存在清洗不方便等不足，而提供一种适合镁合金管材挤压的免清洗模具，该种模具还有利于镁合金管材挤压时合金的流动。

本发明的目的是这样实现的：一种免洗模的镁合金管材挤压模具，包括导流模和型模，其特征在于：所述导流模一端设有多个轴向分流孔，另一端设有与所述分流孔连通的环形焊合腔，环形焊合腔的中心部位设与模桥连为一体的模芯；所述模芯的端部有与模芯连为一体并凸出导流模的模芯头，模芯头的横截面积小于或等于模芯端部的横截面积；所述型模的中心设有贯穿型模模体的轴向导流孔，导流孔与所述导流模的模芯头形成有间隙配合的定径带；所述导流模的分流孔和焊合腔的横截面积沿合金挤压流动的方向逐渐增大。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1.根据镁合金塑性变形能力及挤压流动性较差的特点，将镁合金管材挤压模具导流模的分流孔与焊合腔设计为渐变结构(合金沿挤压方向流动通道的横截面积逐渐增大)，使镁合金在焊合腔内流动更畅通；

2.本发明最重要的目的是通过简单的敲打可完成脱模，使在挤压模具中的残留镁合金从导流模中顺利取出，避免了挤压后的洗模工序，提高了生产效率，降低了生产成本；另外，镁合金残留物可全部以固态回收利用，降低了原料使用成本，还避免使用碱液浸泡液造成的环境污染。

3.本镁合金免洗挤压模具，还通过改动导流模的模芯和模芯头，以及型模导流孔的形状，可用于各种管材、中空形材或中空异形管材使用。

附图说明

图1是本发明镁合金管材的挤压模具俯视图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参见图1和图2，本实施例的免清洗的镁合金管材挤压模具，包括导流模1和型模2，所述导流模1一端轴向设有三个分流孔5(分流孔的数量可根据管材的大小、形状等因素确定，如可为五个或六个分流孔)，另一端轴向设有与所述分流孔5连通的环形焊合腔7，焊合腔7的高度为导流模1高度的50％或60％为宜；环形焊合腔7的中心部位设有与模桥4(模桥4即导流模上轴向将模体内腔分隔为多个分流孔5的部分)连为一体的模芯6；所述模芯6的端部设有与模芯连为一体并凸出于导流模1的模芯头8，模芯头8的长度为3-5mm，模芯头8的横截面积等于(或小于)模芯6端部的横截面积；所述型模2的中心轴向设有贯穿型模体的导流孔11，导流孔11与所述模芯头8间隙配合，其间隙10宽度为成形管材的厚度；所述导流模1的分流孔5和焊合腔7的横截面积朝对应型模2的方向逐渐增大。为了确保镁合金的成形速度不受影响，模芯6的外壁向内倾斜度以不超过9度为宜。

所述分流孔内侧轮廓线的斜度受镁合金型材的种类和所挤管材直径大小制约，并且分流孔内侧轮廓线比模芯内侧轮廓线斜度小。通常分流孔的内侧轮廓线倾角为2°到9°，模芯的内侧轮廓线倾角5°至12°，并且不同系列的变形镁合金由于合金流动性不同，其挤压模具的分流孔的斜度和模芯的斜度不一，具体参数见表1。

表1几种典型镁合金的热挤压模具导流模的斜度(单位：度)

本发明挤压模具分流孔的尺寸受变形镁合金的挤压流动性和所挤管材直径大小的制约，合金流动性差的，设定分流孔的尺寸较大；合金流动性越好的，分流孔的尺寸越小；焊合腔的高度为导流模总高度的40％、50％或60％。

所述挤压模具的模芯头伸入型模的长度为2mm、3mm、4mm或5mm，流动性差的镁合金种类选下限，以减少摩擦力，利于挤出；流动性好的镁合金，选用上限，对提高尺寸稳定性有利，几种典型合金的导流模模芯头长度见表2。

表2几种典型镁合金的热挤压模具导流模模芯的长度(单位：mm)

备注：d表示型材最大壁厚，mm。

使用本发明的模具，将导流模1和型模2通过柱销9连接定位，再置入模套内装在挤压机模座3上，使镁合金在挤压机上被挤压进入镁合金管材挤压模具，镁合金从导流模的分流孔5流入焊合腔7内焊合，由于模芯头8与型模2的导流孔11的内壁之间的成形间隙10较小，镁合金受到较大阻力，因此只有在镁合金充满导流模后才能经过成形间隙10成形为所需的产品。

使用本发明镁合金管材挤压模具进行生产，在挤压工艺完成后，从挤压机模座中取出模套和模具，然后从模套中取出模具，将导流模1与型模2拆分开，再将导流模1置于有脱模孔的平台上，使镁合金残留物下端对准脱模孔，从导流模1的分流孔5入口处敲打镁合金残留物，即可使其从导流模1中完全脱落。

由于模具内的模桥4和模芯6的横向宽度由上至下逐渐减小，定径8的横向宽度小于或等于模芯6下端的横向宽度，因此导流模内的镁合金残留物在有外力的作用下很容易脱模，所以无需使用现有技术中复杂的洗模工艺，极大的节约了时间和铝合金、碱液等物料，降低了生产成本，具有较大的实用性。

Claims (4)

1.一种免洗模的镁合金管材挤压模具，包括导流模(1)和型模(2)，其特征在于：所述导流模(1)一端设有多个轴向分流孔(5)，另一端设有与所述分流孔(5)连通的环形焊合腔(7)，环形焊合腔(7)的中心部位设与模桥(4)连为一体的模芯(6)；所述模芯(6)的端部有与模芯连为一体并凸出导流模(1)的模芯头(8)，模芯头(8)的横截面积小于或等于模芯(6)端部的横截面积；所述型模(2)的中心设有贯穿型模模体的轴向导流孔(11)，导流孔(11)与所述导流模(1)的模芯头(8)形成有间隙配合的定径带；所述导流模(1)的分流孔(5)和焊合腔(7)的横截面积沿合金挤压流动的方向逐渐增大。

2.根据权利要求1所述免洗模的镁合金管材挤压模具，其特征在于：所述分流孔(5)的内侧轮廓线比模芯(6)的内侧轮廓线斜度小。

3.根据权利要求1所述免洗模的镁合金管材挤压模具，其特征在于：所述焊合腔(7)的高度为导流模(1)总高度的40％-60％。

4.根据权利要求1所述免洗模的镁合金管材挤压模具，其特征在于：所述模芯头(8)伸入型模(2)导流孔(11)的长度为2-5mm。

Images