CN103586303B - 一种高倍数铝型材挤压模具及挤压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高倍数铝型材挤压模具，其包括上模和下模，其特征在于，所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述上模入料面中心设有假分流，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带，所述工作带上设有多个齿位模孔和多个装配位模孔。本发明还公开了采用上述模具生产铝型材的挤压工艺。本发明提供的高倍数铝型材挤压模具，对各分流孔结构以均匀分配流量设计形式，保证金属流动速度和流量一致，减轻模具受力。本挤压模具的工作带设计巧妙、紧凑，并经处理达到平直度、垂直度和低表面粗糙度，提高了产品的良品率，通过工作带所挤压出来的型材具备高散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及铝挤压产品制造技术领域，具体涉及一种高倍数铝型材挤压模具及挤压工艺。
背景技术
铝制品具有一系列优良特性，如强度好、耐气候性好、密度小等特点，常被用来制作散热器零件或外装饰件。目前，在铝型材的生产过程中，需要使用挤压模具对铝型材进行塑型，在使用时，挤压模具的定型模热量散发慢，散热效果差，长时间使用易造成模具损坏。
实际生产中，挤压模具直接完成金属塑性变形，在整个挤压过程中承受高温、高压、高摩擦作用，因此容易因塑性变形和断裂等原因导致报废。
在现有技术中公开了一种型材挤压模具，包括定型模、分别连接在定型模两侧的冷却水套，其中任一个冷却水套的外侧设有冷却水进水口，另一个冷却水套外侧设有冷却水出水口，冷却水进水口与冷却水出水口之间连通有多道从冷却水套延伸穿过定型模伸至另一个冷却水套的弯曲冷却水通道。通过在模具的外侧表面设置的冷水套对模具进行冷却，对于一些普通的挤压模具可以起到一定的效果，但是，对于生产齿高过长或形状复杂的散热器铝型材挤压模具，由于模具所生产的散热器的齿高过长，模具工作带齿形模孔外侧的温度散发的速度较快，其内侧的温度散发的速度较慢，使模具工作带齿形模孔的各工作区域散热不均匀，而导致产品出现摆齿、变形或断裂，严重影响产品质量，致使产品良品率偏低，并且挤压模具的报废率也远远高于其他类型的普通模具。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明的目的之一在于，提供一种高倍数铝型材的挤压模具；
本发明的目的还在于，提供一种采用上述高倍数铝型材挤压模具的产业化生产工艺。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高倍数铝型材挤压模具，其包括上模和下模，其特征在于，所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述上模入料面中心设有假分流，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带，所述工作带上设有多个齿位模孔和多个装配位模孔。
所述多个齿位模孔和多个装配位模孔以圆心位置呈螺旋放射状分布设置。
所述工作带上的多个齿位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“十”字形结构，齿位模孔之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔长度为26～28mm。
所述工作带上的多个装配位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有齿位模孔，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位模孔。
所述齿位模孔和装配位模孔的截面形状均为弧形。
所述模具的分流孔的误差度控制在±0.1mm，桥为倒角对称；所述模具定位切隔分中，四面误差度控制在±0.05mm，保证模具的对中性；所述模具空刀量误差度控制在±0.03mm；模具材料选用H13模具钢。
一种采用上述模具生产铝型材的挤压工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）设置一挤压机，将挤压筒预热温度至430℃～440℃，并保证挤压筒挤压过程中的清洁度；
（2）设置一挤压模具，其包括上模和下模，所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述上模入料面中心设有假分流，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带，所述工作带上设有多个齿位模孔和多个装配位模孔；
（3）将挤压模具预热温度至460℃～480℃；
（4）将铝棒均匀加热至500℃～510℃；
（5）将所述铝棒送入至挤压机的挤压筒，在挤压的作用下，金属料流自上模分流孔均匀分成多股，各股金属料流流经至焊合室汇合，在焊合室整合下实现各个部位的温度分布均匀，通过导料口进入模孔；
（6）在挤压过程中慢速均匀挤压，保证突破压力1cm2小于12Mpa；直到全部出料到出料台后加5%的挤速，挤压速度为2～6m/s，均匀压力介于9～11Mpa，最终挤压出高倍数散热器铝型材。
所述多个齿位模孔和多个装配位模孔以圆心位置呈螺旋放射状分布设置；所述工作带上的多个齿位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“十”字形结构，齿位模孔之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔长度为26～28mm。
所述工作带上的多个装配位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有一齿位模孔，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位；所述齿位模孔和装配位模孔的截面形状均为弧形。
所述模具材料选用H13模具钢；所述铝棒选用AL6063铝合金，铝棒直径为180mm×600mm；所述模具挤压比为8.9，分流比为6.5，舌比为23.8，空刀为0.1～1.2mm；所述挤压机最高压力为21Mpa。
本发明的有益效果为：本发明提供的高倍数铝型材挤压模具，对各分流孔结构以均匀分配流量设计形式，保证了金属流动速度和流量一致，减轻模具受力。本挤压模具的工作带设计巧妙、紧凑，并经处理达到平直度、垂直度和低表面粗糙度，提高了产品的良品率，通过工作带所挤压出来的型材具备高散热效果。
本发明提供的挤压工艺，有效控制了生产过程中容易断齿、摆齿等现象，达到均衡铝进料，有效地保护了较小齿位，大大地提高了本发明铝挤压模具的使用寿命。
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的高倍数铝型材挤压模具的俯视图；
图2是本发明的高倍数铝型材挤压模具的工作带的结构图。
图中：1.分流桥2.分流孔3.假分流
4.工作带5.齿位模孔6.装配位模孔
7.半圆弧形装配位
具体实施方式
实施例1：参见图1～2，本实施例提供的高倍数铝型材挤压模具，其包括上模和下模，所述上模入料面上圆周均匀分布有8个分流桥1，所述8个分流桥1之间形成8个分流孔2，所述上模入料面中心设有假分流3，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带4，所述工作带4上设有多个齿位模孔5和多个装配位模孔6。
所述多个齿位模孔5和多个装配位模孔6以圆心位置呈螺旋放射状分布设置。
所述工作带4上的多个齿位模孔5均匀分布成四个工作区域，并构成呈“十”字形结构，齿位模孔5之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔5之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔5宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔5长度为26～28mm。
所述工作带4上的多个装配位模孔6均匀分布成四个工作区域，并构成呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，
在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有一齿位模孔5，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位7。
所述齿位模孔5和装配位模孔6的截面形状均为弧形。
所述模具的分流孔2的误差度控制在±0.1mm，桥为倒角对称；所述模具定位切隔分中，四面误差度控制在±0.05mm，保证模具的对中性；所述模具空刀量误差度控制在±0.03mm；模具材料选用H13模具钢。
一种采用上所述模具生产铝型材的挤压工艺，其包括以下步骤：
（1）设置一挤压机，将挤压筒预热温度至430℃～440℃，并保证挤压筒挤压过程中的清洁度；
（2）设置一挤压模具，其包括上模和下模，所述上模入料面上圆周均匀分布有8个分流桥1，所述8个分流桥1之间形成8个分流孔2，所述上模入料面中心设有假分流3，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带4，所述工作带4上设有多个齿位模孔5和多个装配位模孔6；
（3）将挤压模具预热温度至460℃～480℃；
（4）将铝棒均匀加热至500℃～510℃；
（5）将所述铝棒送入至挤压机的挤压筒，在挤压的作用下，金属料流自上模分流孔均匀分成多股，各股金属料流流经至焊合室汇合，在焊合室整合下实现各个部位的温度分布均匀，通过导料口进入工作带4；
（6）在挤压过程中慢速均匀挤压，保证突破压力1cm2小于12Mpa；直到全部出料到出料台后加5%的挤速，挤压速度为2～6m/s，均匀压力介于9～11Mpa，最终挤压出高倍数散热器铝型材。
所述多个齿位模孔5和多个装配位模孔6以圆心位置呈螺旋放射状分布设置。
所述工作带4上的多个齿位模孔5均匀分布成四个工作区域，并构成一呈“十”字形结构，齿位模孔5之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔5之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔5宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔5长度为26～28mm。
所述工作带4上的多个装配位模孔6均匀分布成四个工作区域，并构成一呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有一齿位模孔5，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位7。
所述齿位模孔5和装配位模孔6的截面形状均为弧形。
所述模具材料选用H13模具钢；所述铝棒选用AL6063铝合金，铝棒直径为180mm×600mm；所述模具挤压比为8.9，分流比为6.5，舌比为23.8，空刀为0.1～12mm；所述挤压机最高压力为21Mpa。
本发明的有益效果为：本发明提供的高倍数铝型材挤压模具，对各分流孔结构以均匀分配流量设计形式，保证了金属流动速度和流量一致，减轻模具受力。本挤压模具的工作带设计巧妙、紧凑，并经处理达到平直度、垂直度和低表面粗糙度，提高了产品的良品率，通过工作带所挤压出来的型材具备高散热效果。
本发明提供的挤压工艺，有效控制了生产过程中容易断齿、摆齿等现象，达到均衡铝进料，有效地保护了较小齿位，大大地提高了本发明铝挤压模具的使用寿命。
实施例2：本挤压模具还可以将所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述分流桥交汇处低于四周进料面形成凹面，入料面上的分流桥与凹面之间以斜面过度，形成第一减压角，凹面处的分流孔进料口形成第二减压角，分流桥两侧形成第三减压角；第一、第二和第三减压角角度均为90度。在导流面上设置三个减压角，有效地提高了金属流动性，减少金属流动死区，改善模具受力。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相同或相似结构来实现本发明目的的所有方式，皆在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高倍数铝型材挤压模具，其包括上模和下模，其特征在于，所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述上模入料面中心设有假分流，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带，所述工作带上设有多个齿位模孔和多个装配位模孔；所述工作带上的多个装配位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有齿位模孔，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位模孔。
2.根据权利要求1所述的高倍数铝型材挤压模具，其特征在于，所述多个齿位模孔和多个装配位模孔以圆心位置呈螺旋放射状分布设置。
3.根据权利要求2所述的高倍数铝型材挤压模具，其特征在于，所述工作带上的多个齿位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“十”字形结构，齿位模孔之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔长度为26～28mm。
4.根据权利要求1所述的高倍数铝型材挤压模具，其特征在于，所述齿位模孔和装配位模孔的截面形状均为弧形。
5.根据权利要求1所述的高倍数铝型材挤压模具，其特征在于，所述模具的分流孔的误差度控制在±0.1mm，桥为倒角对称；所述模具定位切隔分中，四面误差度控制在±0.05mm，保证模具的对中性；所述模具空刀量误差度控制在±0.03mm；模具材料选用H13模具钢。
6.一种采用权利要求1～5之一所述模具生产铝型材的挤压工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)设置一挤压机，将挤压筒预热温度至430℃～440℃，并保证挤压筒挤压过程中的清洁度；
(2)设置一挤压模具，其包括上模和下模，所述上模入料面上圆周均匀分布有多个分流桥，所述多个分流桥之间形成多个分流孔，所述上模入料面中心设有假分流，所述上模设有焊合室；所述下模进料端设计成平面，所述下模设有与导料口连通的工作带，所述工作带上设有多个齿位模孔和多个装配位模孔；所述工作带上的多个装配位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“X”字形结构；其中任一工作区域按顺时针方向设有第一装配位模孔，在第一装配位模孔的逆时针方向设有第二装配位模孔；在第一装配位模孔与第二装配位模孔之间设有一齿位模孔，所述第一装配位模孔和第二装配位模孔的延伸端设有一呈半圆弧形装配位；所述齿位模孔和装配位模孔的截面形状均为弧形；
(3)将挤压模具预热温度至460℃～480℃；
(4)将铝棒均匀加热至500℃～510℃；
(5)将所述铝棒送入至挤压机的挤压筒，在挤压的作用下，金属料流自上模分流孔均匀分成多股，各股金属料流流经至焊合室汇合，在焊合室整合下实现各个部位的温度分布均匀，通过导料口进入模孔；
(6)在挤压过程中慢速均匀挤压，保证突破压力1cm2小于12Mpa；直到全部出料到出料台后加5％的挤速，挤压速度为2～6m/s，均匀压力介于9～11Mpa，最终挤压出高倍数散热器铝型材。
7.根据权利要求6所述的挤压工艺，其特征在于，所述多个齿位模孔和多个装配位模孔以圆心位置呈螺旋放射状分布设置；所述工作带上的多个齿位模孔均匀分布成四个工作区域，并构成呈“十”字形结构，齿位模孔之间根处的间距不大于0.6mm，齿位模孔之间尖处的间距不大于2.5mm，齿位模孔宽度为0.4～0.8mm，齿位模孔长度为26～28mm。
8.根据权利要求6所述的挤压工艺，其特征在于，所述模具材料选用H13模具钢；所述铝棒选用AL6063铝合金，铝棒直径为180mm，长度为600mm；所述模具挤压比为8.9，分流比为6.5，舌比为23.8，空刀为0.1～1.2mm；所述挤压机最高压力为21Mpa。
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