CN103506422A - 一种可调节铝合金挤压变形组织的模具及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节铝合金挤压变形组织的模具及其制造方法。其包括导流板、型模和模垫，导流板内设有剖面为倒锥形的第一导流腔，型模内设有剖面为倒锥形的第二导流腔和成型腔，第二导流腔和所述成型腔连通，第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口通过导流板和型模的连接平滑对接形成完整的导流腔。其有益效果是：使金属在倒锥形的导流腔内受到三向压应力，确保金属能够充分地融合在一起，使得挤压出来的工件粗晶层更薄、晶粒细腻，组织内没有亮线、异色等缺陷。其制造方法包括：先加工导流板和型模的导流腔、定位销孔和找正工艺孔，再通过找正工艺孔定位型模加工成型腔。

Description

一种可调节铝合金挤压变形组织的模具及其制造方法
技术领域
本发明涉及挤压模具设计及制备领域，尤其涉及一种可调节铝合金挤压变形组织的模具及其制造方法。
背景技术
近年来铝合金挤压材在各个领域获得的应用越来越广泛，特别是在电子产品领域的应用近几年来发展迅猛。自从第一款铝合金外壳手机和平板电脑问世以来，越来越多的电子产品脱掉了塑料外壳，换上了美观耐用的铝合金外壳。这些铝合金外壳是以铝挤压材为原材料，由数控机床机加工成型的，除了要求铝材具有较好的可加工性，对金属内部组织的要求更高，要求内部组织在加工过程中不能出现黑线、亮线（铝挤线）、花斑、料纹、异色等缺陷，保证外壳经氧化处理后表面均匀、晶粒细腻、色泽一致。为了获得良好内部组织的铝挤压材，必须从铝合金铸造工艺、铝合金成分配比、挤压模具结构设计、挤压工艺等各环节开展技术攻关，以获得优良的内在品质。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可调节铝合金挤压变形组织的模具及其制造方法，致力于从优化设计挤压模具结构以改善铝合金挤压过程的内部显微组织，细化晶粒，减少粗晶层，从而获得良好的内部组织，满足客户需求。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，包括导流板、型模和模垫，所述型模设于所述导流板和模垫之间，所述导流板内设有剖面为倒锥形的第一导流腔，所述型模内设有剖面为倒锥形的第二导流腔和成型腔，所述第二导流腔和所述成型腔连通，所述第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口尺寸和形状一致，通过导流板和型模的连接使第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口平滑对接形成完整的导流腔。
其中，在所述导流板和型模的接触面上分别设有两个定位销孔，所述定位销孔分布于所述导流腔的两侧，以导流板和型模的轴向中心为对称轴对称布置，在定位销孔中装有定位销以保证所述第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口可准确对接。
其中，所述导流板、型模和模垫三者之间通过一根从模垫贯穿至导流板的螺钉固定。
其中，所述模垫和型模之间通过定位销定位。
用于制造上述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的方法，包含以下步骤：
粗加工导流板上的第一导流腔和定位销孔，粗加工型模上的第二导流腔、定位销孔和找正工艺孔；
对导流板和型模进行热处理；
同时精加工导流板上的第一导流腔和定位销孔至最终尺寸，同时精加工型模上的第二导流腔、定位销孔和找正工艺孔至最终尺寸，保证定位销孔装入定位销将导流板和型模相互定位后，第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口尺寸一致平滑对接，并使第一导流腔和第二导流腔的倒锥角度一致；
通过找正工艺孔确定型模中心坐标及偏移角度，根据探测数据调整型模，从而加工成型腔。
其中，所述找正工艺孔设有两个，分布于所述型模上的第二导流腔的两侧，以型模的轴向中心为对称轴对称布置。
本发明的有益效果是：在导流板和型模中设计分段式的剖面为倒锥形的导流腔，使金属在倒锥形的导流腔内受到三向压应力，确保金属能够充分地融合在一起，同时由于导流板与型模的导流腔平滑对接，能够避免死区的形成，因此金属在模具内变形均匀，且分段式的导流腔和一体式的成型腔确保导流部分和成型部分的腔体无缝对接，从而使得挤压出来的工件粗晶层更薄、晶粒细腻、组织内没有亮线、异色等缺陷，以满足客户的要求。
附图说明
图1是本发明的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的主视图；
图2是图1中的A-A向视图；
图3是本发明的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的导流板的主视图；
图4是图3中的B-B向视图；
图5是本发明的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的型模的主视图；
图6是图5中的C-C向视图。
主要元件符号说明：10、导流板；11、第一导流腔；20、型模；21、第二导流腔；22、成型腔；30、模垫；31、螺钉；40、定位销孔；41、定位销；50、找正工艺孔；100、导流腔。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1至图6，本实施方式为一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，包括导流板10、型模20和模垫30，所述型模20设于所述导流板10和模垫30之间。所述导流板10、型模20和模垫30三者之间通过一根从模垫30贯穿至导流板10的螺钉31固定，模垫30和型模20之间通过定位销定位。
所述导流板10内设有剖面为倒锥形的第一导流腔11，所述型模20内设有剖面为倒锥形的第二导流腔21和成型腔22，所述第二导流腔21和所述成型腔22连通，所述第一导流腔11的腔体出口和第二导流腔21的腔体入口尺寸和形状一致，通过导流板10和型模20的连接使第一导流腔11的腔体出口和第二导流腔21的腔体入口平滑对接形成完整的导流腔100。
在所述导流板10和型模20的接触面上分别设有两个定位销孔40，所述定位销孔40分布于导流腔100的两侧，以导流板10和型模20的轴向中心为对称轴对称布置，在定位销孔40中装有定位销41以保证第一导流腔11的腔体出口和第二导流腔21的腔体入口可准确对接。
用于制造上述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的方法，包含以下步骤：
在数控机床上粗加工导流板10上的第一导流腔11和定位销孔40，在数控机床上粗加工型模20上的第二导流腔21、定位销孔40和找正工艺孔50，留余量；
对导流板10和型模20进行热处理；
在数控机床上同时对工导流板10上的第一导流腔11和定位销孔40进行精加工至最终尺寸，在数控机床上同时对型模20上的第二导流腔21、定位销孔40和找正工艺孔50进行精加工至最终尺寸，保证定位销孔40装入定位销41将导流板10和型模20相互定位后，第一导流腔11的腔体出口和第二导流腔21的腔体入口尺寸一致平滑对接，并使第一导流腔11和第二导流腔21的倒锥角度一致；
在线切割机上通过找正工艺孔50确定型模20的中心坐标及偏移角度，根据探测数据调整型模20并对其固定，之后根据线切割机中预设的走刀程序，采用线切割的方式在型模20中切割出成型腔22；
加工模垫30；
将导流板10、型模20和模垫30装配完成。
其中，所述找正工艺孔50设有两个，分布于型模20上的第二导流腔21的两侧，以型模20的轴向中心为对称轴对称布置。
本发明的有益效果是：在导流板和型模中设计分段式的剖面为倒锥形的导流腔，使金属在倒锥形的导流腔内受到三向压应力，确保金属能够充分地融合在一起，同时由于导流板与型模的导流腔平滑对接，能够避免死区的形成，因此金属在模具内变形均匀，且分段式的导流腔和一体式的成型腔确保导流部分和成型部分的腔体无缝对接，从而使得挤压出来的工件粗晶层更薄、晶粒细腻、组织内没有亮线、异色等缺陷，以满足客户的要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，包括导流板、型模和模垫，所述型模设于所述导流板和模垫之间，其特征在于，所述导流板内设有剖面为倒锥形的第一导流腔，所述型模内设有剖面为倒锥形的第二导流腔和成型腔，所述第二导流腔和所述成型腔连通，所述第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口尺寸和形状一致，通过导流板和型模的连接使第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口平滑对接形成完整的导流腔。
2.根据权利要求1所述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，其特征在于：在所述导流板和型模的接触面上分别设有两个定位销孔，所述定位销孔分布于所述导流腔的两侧，以导流板和型模的轴向中心为对称轴对称布置，在定位销孔中装有定位销以保证所述第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口可准确对接。
3.根据权利要求1所述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，其特征在于：所述导流板、型模和模垫三者之间通过一根从模垫贯穿至导流板的螺钉固定。
4.根据权利要求3所述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具，其特征在于：所述模垫和型模之间通过定位销定位。
5.一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
粗加工导流板上的第一导流腔和定位销孔，粗加工型模上的第二导流腔、定位销孔和找正工艺孔；
对导流板和型模进行热处理；
同时精加工导流板上的第一导流腔和定位销孔至最终尺寸，同时精加工型模上的第二导流腔、定位销孔和找正工艺孔至最终尺寸，保证定位销孔装入定位销将导流板和型模相互定位后，第一导流腔的腔体出口和第二导流腔的腔体入口尺寸一致平滑对接，并使第一导流腔和第二导流腔的倒锥角度一致；
通过找正工艺孔确定型模中心坐标及偏移角度，根据探测数据调整型模，从而加工成型腔。
6.根据权利要求5所述的一种可调节铝合金挤压变形组织的模具的制造方法，其特征在于：所述找正工艺孔设有两个，分布于所述型模上的第二导流腔的两侧，以型模的轴向中心为对称轴对称布置。
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