CN104550294B - 一种金属管的挤压模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属管的挤压模具，包括模芯座，其中，连通所述模芯座的进料口和出料口的流道围绕所述模芯座的轴线呈螺旋状分布。本发明提供的金属管的挤压模具，熔融态金属材料沿螺旋方式流至出料口并从出料口挤出后，受到的挤出压力不再是单一的沿模芯座的轴向方向挤出，熔融态金属材料同时受到周向挤出压力，从而使金属管在成型的过程中其周向上不同部位受到的挤出压力更加均匀，熔融态金属材料的环形分布也更加均匀，减少甚至避免了金属管周向上不同的部位存在厚度差异、外圆形状不规则的现象，使得金属管的生产质量得到了显著的提升。

Description

一种金属管的挤压模具

技术领域

本发明涉及管材生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种金属管的挤压模具。

背景技术

在现代工业技术中，金属管材被广泛应用于诸多领域以起到不同的作用，例如在电缆行业中，金属管（铝管或铜管）被包覆在芯线外侧以起到铠装、静电屏蔽、阻水和导通故障电流等多种作用。

在现有技术中，金属管的生产工艺一般包括分段长式生产方法和连续式生产方法。其中，分段长式生产方法的生产过程是首先生产出一段段固定长度的管段，然后再将多根管段连接成符合工艺长度的管材。此种生产方法虽然生产工艺较为成熟，但是其无法实现管材无间断的连续生产，生产效率比较低下。为了解决金属管无法连续生产的问题，人们研究出金属管连续生产的方法，即采用实心金属杆作为料材，通过挤压机（请参考申请号为200910144064.8的中国专利）对金属杆进行连续摩擦和挤压，使得固态的金属杆材转化为熔融态的金属材料，然后流至挤压机的挤压模具中，挤压模具包括模座和设置在模座内腔中的模芯座（模座和模芯座均呈圆筒状），其中模座上设置有贯穿其侧壁的进料孔，模芯座上设置有与进料口导通的流道，模芯座安装在模座内壁上，使每一个流道与模座内壁配合形成具有闭合侧壁的挤压腔室，且流道沿模芯座的轴向延伸至挤压腔室，熔融态的金属材料通过此进料孔流入到进料口并经进料口流入挤压腔室中，并最终通过挤压腔室流至模芯座和模座配合形成的圆环状出料口处，熔融态的金属材料连续不断的在圆环状的出料口挤出形成金属管。

但是，此种金属管的连续式生产方法也存在着一定的缺陷：因为设置在模芯座外周面上的每一个流道均是沿模芯座的轴向延伸且流道的数量只有4个，从而使得形成的4个挤压腔室均沿模芯座的轴向分布，当周向分布的不同挤压腔室中的熔融态金属材料受到的流动压力不同时，就会造成圆环状出料口不同部位上熔融态金属材料受到的轴向挤出压力不均，进而经常导致生产出的金属管周向上不同的部位存在厚度差异、外圆形状不规则，严重影响了金属管的产品质量。

因此，如何在连续生产金属管的前提下，进一步提高金属管的产品质量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种金属管的挤压模具，其能够在连续生产金属管的前提下，进一步提高金属管的产品质量。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属管的挤压模具，包括模芯座，其中，连通所述模芯座的进料口和出料口的流道围绕所述模芯座的轴线呈螺旋状分布。

优选的，上述金属管的挤压模具中，所述流道包括：

与所述进料口连通的第一轴向段；

与所述第一轴向段连接的多个分流段；

与所述分流段连通的第二轴向段；

连通所述出料口和所述第二轴向段的螺旋段。

优选的，上述金属管的挤压模具中，多个所述分流段关于所述第一轴向段的中心线对称分布。

优选的，上述金属管的挤压模具中，所述第二轴向段为多个，且与多个所述分流段一一对应连通。

优选的，上述金属管的挤压模具中，所述螺旋段为多个，且与多个所述第二轴向段一一对应连通。

优选的，上述金属管的挤压模具中，所述流道为多个，且沿所述模芯座的周向均匀分布在所述模芯座的外周面上。

优选的，上述金属管的挤压模具中，所述进料口的进料面积大于或等于所述挤压模具的模座上的进料孔的截面积。

本发明提供的金属管的挤压模具中，设置在模芯座上用于连通进料口和出料口的流道，围绕模芯座的轴线呈螺旋状分布，即流道沿模芯座的周向延伸，在后期进入进料口的熔融态金属材料推动前期进入流道中的熔融态金属材料流经此螺旋状流道至挤压腔室时，前期进入流道中的熔融态金属材料在周向推力作用下继续沿周向路径挤出，从而使金属管连续挤压成型。本发明提供的金属管的挤压模具，熔融态金属材料沿螺旋方式流至出料口并从出料口挤出后，受到的挤出压力不再是单一的沿模芯座的轴向方向挤出，熔融态金属材料同时受到周向挤出压力，从而使金属管在成型的过程中其周向上不同部位受到的挤出压力更加均匀，熔融态金属材料的环形分布也更加均匀，减少甚至避免了金属管周向上不同的部位存在厚度差异、外圆形状不规则的现象，使得金属管的生产质量得到了显著的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的金属管的挤压模具的模芯座的结构示意图；

图2为图1另一视角的结构示意图。

以上图1-图2中：

进料口1、出料口2、第一轴向段3、分流段4、第二轴向段5、螺旋段6。

具体实施方式

本发明提供了一种金属管的挤压模具，其能够在连续生产金属管的前提下，进一步提高金属管的产品质量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书附图中以在模芯座上设置四个流道为例对本实施例进行说明，流道的设置数量并不仅限于四个，还可为其他的数量，不可以将其理解为对保护范围的绝对限定。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的金属管的挤压模具，包括模芯座，其中，连通模芯座的进料口1和出料口2的流道围绕模芯座的轴线呈螺旋状分布。本实施例提供的金属管的挤压模具可以用于在电缆的芯线上包覆管状铜材、铝材或其他金属管材，也可以通过挤压机生产单独的金属管。

本实施例提供的金属管的挤压模具中，设置在模芯座上用于连通进料口1和出料口2的流道，围绕模芯座的轴线呈螺旋状分布，即流道沿模芯座的周向延伸，在后期进入进料口1的熔融态金属材料推动前期进入流道中的熔融态金属材料流经此螺旋状流道至出料口2时，前期进入流道中的熔融态金属材料在周向推力作用下继续沿周向路径挤出，再经原有的模座、模芯座配合形成的圆环中挤出（图中未显示），从而使金属管连续挤压成型。

本实施例提供的金属管的挤压模具，熔融态金属材料沿螺旋方式流至出料口2并从出料口2挤出后，受到的挤出压力不再是单一的沿模芯座的轴向方向挤出，沿周向路径挤出的熔融态金属材料同时受到周向挤出压力，从而使金属管在成型的过程中其周向上不同部位受到的挤出压力更加均衡，熔融态金属材料的环形分布也更加均匀，减少甚至避免了金属管周向上不同的部位存在厚度差异、外圆形状不规则的现象，使得金属管的生产质量得到了显著的提升。

此外，本实施例提供的金属管的挤压模具中，还通过分流段4增加了连通进料口1和出料口2的流道的数量，也能够进一步使熔融态金属材料的环形分布更加均匀。

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的金属管的挤压模具中，流道具体包括：

与进料口1连通的第一轴向段3；

与第一轴向段3连接的多个分流段4；

与分流段4连通的第二轴向段5；

连通出料口2和所述第二轴向段5的螺旋段6。

如图1和图2所示，本实施例中，流道为设置在模芯座外周面上的凹槽，将流道分为多个不同的槽段以更加优化连续挤压成型的金属管的生产质量。

沿模芯座轴向延伸的第一轴向段3能够均衡从进料口1进入到流道中的不同部分的熔融态金属材料的流速和受到的推力（即流动压力），使得同一时期进入流道中的熔融态金属材料以更加均衡的状态流入分流段4（分流段4位于第一轴向段3的下游，此处及后续出现的“下游”均相对于熔融态金属材料的流动方向而言）中。第一轴向段3设置在模芯座外周面上的N等分处，N为流道的设置数量，例如当模芯座上设置的流道为四个时，此第一轴向段3设置在模芯座外周面上的四等分处。

分流段4与第一轴向段3连通，并且多个分流段4与同一第一轴向段3连通，并且此多个分流段4关于第一轴向段3的中心线对称分布，从而使得与分流段4连通的第二轴向段5均位于模芯座的N的偶数倍等分处，即当流道设置为四个，且两个分流段4（如图1和图2所示）同时与一个第一轴向段3连通时，位于分流段4下游与分流段4连通的多个第二轴向段5则位于模芯座的八等分处。为了使得分流段4中的熔融态金属材料流通的更加顺畅，本实施例优选分流段4相对于模芯座的轴线倾斜设置，且分流段4的下游部分与出料口2的距离小于分流段4的上游部分与出料口2的距离。

第二轴向段5同样沿模芯座的轴向延伸，其作用是再次平衡经分流段4分流的熔融态金属材料的流速和流动压力，平衡、协调即将进入到不同螺旋段6的熔融态金属材料的流动状态，为熔融态金属材料进入螺旋段6做准备，进一步提高经不同螺旋段6进入到出料口2中的熔融态金属材料的流速和流动压力的一致性，最大程度的优化金属管的成型质量。

螺旋段6对熔融态金属材料的螺旋流动起到导向作用，使熔融态金属材料具有螺旋挤出压力，以均衡成型后的金属管的厚度差异和外圆直径。

优选的，第二轴向段5为多个，且与多个分流段4一一对应连通；螺旋段6为多个，且与多个第二轴向段5一一对应连通。当然，在满足本实施例提供的金属管的挤压模具工作要求的前提下，第二轴向段5与分流段4、分流段4与第二轴向段5、第二轴向段5与螺旋段6也可以为多对一的设置方式，在此不作限定。

本实施例中，为了进一步完善技术方案，模芯座上的流道为多个，且沿模芯座的周向均匀分布在模芯座的外周面上。流道以凹槽形式设置在模芯座的外周面上可以最大程度的降低加工难度，使得本技术方案更加容易实现，具有更高的实用性。

进一步的，进料口1的进料面积大于或等于挤压模具的模座上的进料孔的截面积。进料口1是与模座上的进料孔对接的部分，为熔融态金属材料进入流道的过渡部分，为了最大程度的优化技术方案，避免熔融态金属材料在进料口1处积料而影响正常生产，本实施例优选进料口1的进料面积大于或等于进料孔的截面积以使熔融态金属材料流动的更加顺畅。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种金属管的挤压模具，包括模芯座，其特征在于，连通所述模芯座的进料口(1)和出料口(2)的流道围绕所述模芯座的轴线呈螺旋状分布，所述流道包括：与所述进料口(1)连通的第一轴向段(3)；与所述第一轴向段(3)连接的多个分流段(4)；与所述分流段(4)连通的第二轴向段(5)；连通所述出料口(2)和所述第二轴向段(5)的螺旋段(6)；所述流道为多个，且沿所述模芯座的周向均匀分布在所述模芯座的外周面上。

2.根据权利要求1所述的金属管的挤压模具，其特征在于，多个所述分流段(4)关于所述第一轴向段(3)的中心线对称分布。

3.根据权利要求1所述的金属管的挤压模具，其特征在于，所述第二轴向段(5)为多个，且与多个所述分流段(4)一一对应连通。

4.根据权利要求1所述的金属管的挤压模具，其特征在于，所述螺旋段(6)为多个，且与多个所述第二轴向段(5)一一对应连通。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的金属管的挤压模具，其特征在于，所述进料口(1)的进料面积大于或等于所述挤压模具的模座上的进料孔的截面积。