CN105170679A - 铝型材双孔挤压模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝型材双孔挤压模，包括相互连接的上模和下模；所述上模设置有一个主进料孔，以及与所述主进料孔连通的四个分流孔，四个所述分流孔关于所述上模的横向中心线和纵向中心线均对称设置；四个所述分流孔之间形成有相互交错的横向分流桥和纵向分流桥，所述横向分流桥两侧各设置有一个关于所述上模的纵向中心线对称的模芯；所述下模中设置有焊合室，以及与所述焊合室连通的两个模孔，每个所述模孔与一个所述模芯相互对应。该铝型材双孔挤压模以提高挤压效率，减小模具用量，降低成本。

Description

铝型材双孔挤压模

技术领域

本发明涉及铝型材挤压模技术领域，特别涉及一种铝型材双孔挤压模。

背景技术

在过去的数年中，受益于中国经济的飞速发展及全球经济稳定，尤其是我国房地产行业的快速发展，我国铝型材产业迎来了发展的黄金时代，大部分企业都取得了显著的经济效益，但全球金融危机之后，严峻的出口形势和有限的消费市场使得铝型材市场竞争更为激烈。特别是近几年，随着土地、劳动力、能源供给趋紧以及资源环境约束矛盾日益突出等因素的影响，铝型材企业的总成本明显趋涨，企业明显感到了一定的压力，特别是，经济持续快速发展和人均收入水平的稳定提高促使铝型材企业的人力资源成本逐年快速上升，而且新劳动法的实施也使得企业的人力资源成本短期内上升很大，原来我国铝型材企业竞争的重要优势--低成本的人力资源已逐渐丧失，而且从长期看，人力资源成本还将持续上升。

因此，企业在一定的时期，企图以提高价格的方式转嫁成本带来的压力也是不现实的。企业要在激烈竞争的市场中处于有利地位，可行的路子是依靠技术的进步、创新，加强与提高企业的管理水平。通过技术的创新而提高劳动生产率；通过加强和提高企业内部管理，提升企业产品质量与服务质量。

在铝型材生产过程中，模具是关键。一直以来，模具的问题一直困扰着企业，铝型材生产都是以单孔的形式进行的，这种生产方式效率低，成本高，挤压力偏高。而且模具用量大，所占用机台多，能耗大，生产成本高。

发明内容

基于此，为解决上述的问题，本发明提供一种铝型材双孔挤压模，以提高挤压效率，减小模具用量，降低成本。

其技术方案如下：

一种铝型材双孔挤压模，包括相互连接的上模和下模；所述上模设置有一个主进料孔，以及与所述主进料孔连通的四个分流孔，四个所述分流孔关于所述上模的横向中心线和纵向中心线均对称设置；四个所述分流孔之间形成有相互交错的横向分流桥和纵向分流桥，所述横向分流桥两侧各设置有一个关于所述上模的纵向中心线对称的模芯；所述下模中设置有焊合室，以及与所述焊合室连通的两个模孔，每个所述模孔与一个所述模芯相互对应；而且，所述模芯外侧与所述分流孔外侧之间的距离为H，所述模芯内侧与所述分流孔内侧之间的距离为h，H＞2h～3h，其中h＝10～15mm；所述模芯的弹性偏移预留量设置如下：a＝δ+0.2mm；b＝δ-0.15mm；其中，a—为模芯外侧弹性偏移预留量，b—为模芯内侧弹性偏移预留量，δ—为型材的最小壁厚+0.05mm，或单孔时的该处开模壁厚；所述分流孔的分流比K＝1/3λ～2/5λ，其中λ为挤压比。

入料口采用一个主进料孔，进行第一次预成形后再将金属分流到四个分流孔中，这样有利于左右两侧金属的分配均衡相等，避免产生左右两个模孔流速不一致现象。采用四个分流孔的入料方式，这样可获得较大的分流比，从而使挤压力降低，挤压较平稳，制造也简单容易，双孔挤出的型材，速度差较小，修模容易。另外，模孔左右两侧对称布置，与两侧的模芯一一对应，并选择产品大面水平放置的出料方式，可便于挤压过程中产品平稳的挤出。通过双模孔挤出型材，从而能够提高挤压效率，减小模具用量，也能降低成本。

下面对一种技术方案进行进一步说明：

进一步地，所述横向分流桥的底部设置有倒桥结构；所述横向分流桥包括靠近所述上模中心的内侧分流桥，以及远离所述上模中心的外侧分流桥，所述内侧分流桥的倒桥宽度小于所述外侧分流桥倒桥宽度。倒桥结构可以改变分流桥断面的中性层位置，降低最大拉应力，从而提高模具的强度。内侧分流桥和外侧分流桥倒桥的宽度不一样，一方面是因为越靠近中心使金属成型的力越大，金属流动阻力越小，所以分流桥底部可宽些，使金属成型的刚性区大一些，从而人为有意的降低这些部位的金属流速达到与远离中心部位的流速趋于一致；另一方面，也为了修模的方便，因为加快流速比减慢要好操作，若中间流速慢，只要稍微将分流桥底部倒桥宽度减小即可。

进一步地，所述下模的模孔边缘处设置有下模工作带，且所述下模工作带靠近所述下模中心部分的宽度比所述下模工作带远离所述下模中心部分的宽度大。下模工作带的设计要考虑离挤压中心远近的关系，离挤压中心越近受力越大下模工作带需要设计得越宽，并使有悬臂的非空心部分(悬臂部分)背向挤压中心，并且悬臂部分的宽度比空心部分的宽度大，因为悬臂部分受力较大。

进一步地，所述主进料孔设置为圆形，而所述分流孔由中心向外逐渐扩展且扩展角范围为5～10°。分流孔形状采用由中心向外扩大的方式，可以使外侧的金属供应更加充足，以弥补与中心的成型压力差。这样，一方面可使外侧的金属供应充足以弥补与中心成型的压力差；另一方面，可以降低挤压力以提高模具的受压从而提高模具的强度。

进一步地，所述焊合室中间设置有与所述上模抵接的隔墙，且所述隔墙宽度比所述纵向分流桥宽度小。采用隔墙的方式将下模焊合室分隔成两个独立的焊合室，隔墙宽度比其对应分流桥小2mm，这样可以使得各自模孔的金属成型不互相影响。

进一步地，所述横向分流桥宽度为16～24mm，而所述纵向分流桥的宽度为10～14mm。因为横向分流桥上设置有模芯，是主要的工作位置，需要设计得更加牢固可靠。

进一步地，还包括连接所述上模和下模的销钉和螺钉，所述下模设置有与所述销钉对应的阶梯式销钉孔。下模的销钉孔采用阶梯式，有利于上模、下模在热处理前就能精确的确定销钉与螺钉的位置，上模、下模同时进行热处理工序，以缩短制造周期；同时可以使得模具在使用过程中，销钉不易掉落。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、可通过两个模孔同时进行挤压，挤压效率大大提高，模具用量大为减少，同时减少了能耗，降低了成本；

2、合理对称布置模芯模孔和分流孔，使挤压力大大降低，从而提高了模具寿命，降低了成本；

3、为设计多孔如四孔、六孔或以上孔数的挤压模具提供了可靠的技术参考数据。

附图说明

图1是本发明实施例所述铝型材双孔挤压模的主剖视结构示意图；

图2是本发明实施例所述铝型材双孔挤压模的上模分流孔部分局部结构示意图一；

图3是图2的A-A部分和B-B部分的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例所述铝型材双孔挤压模的上模分流孔部分局部结构示意图二；

图5是本发明实施例所述铝型材双孔挤压模的上模分流孔部分局部结构示意图三；

图6是本发明实施例所述铝型材双孔挤压模的下模局部结构示意图。

附图标记说明：100-上模，110-主进料孔，120-分流孔，130-模芯，140-横向分流桥，142-外侧分流桥，144-内侧分流桥，150-纵向分流桥，200-下模，210-模孔，220-焊合室，230-隔墙，240-销钉孔，250-下模工作带，252-悬臂部分，254-空心部分，300-销钉，400-螺钉。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图2所示，一种铝型材双孔挤压模，包括相互连接的上模100和下模200。上模100设置有一个主进料孔110，以及与主进料孔110连通的四个分流孔120，四个分流孔120关于上模100的横向中心线(即图2中的X轴线)和纵向中心线(即图2中的Y轴线)均对称设置。下模200中设置有焊合室220，以及与焊合室220连通的两个独立的模孔210，每个模孔210与一个模芯130相互对应。上模100的入料口采用一个主进料孔110，进行第一次预成形后再将金属分流到四个分流孔120中，这样有利于左右两侧金属的分配均衡相等，避免产生左右两个模孔210流速不一致现象。采用四个分流孔120的入料方式，这样可获得较大的分流比，从而使挤压力降低，挤压较平稳，制造也简单容易，双模孔挤出的型材，速度差较小，修模容易。

进一步地，主进料孔110可设置为圆形，深度可设置为10mm。而四个分流孔120可由中心向外逐渐扩展且扩展角范围为5～10°。分流孔120的形状采用由中心向外扩大的方式，可以使外侧的金属供应更加充足，以弥补与中心的成型压力差。这样，一方面可使外侧的金属供应充足以弥补与中心成型的压力差；另一方面，可以降低挤压力以提高模具的受压从而提高模具的强度。

此外，四个分流孔120之间形成有相互交错的横向分流桥140和纵向分流桥150，横向分流桥140两侧各设置有一个关于上模100的纵向中心线对称的模芯130。具体地，可将横向分流桥140宽度设置为16～24mm，而纵向分流桥150的宽度设置为10～14mm。因为横向分流桥140上设置有模芯130，是主要的工作位置，需要设计得更加牢固可靠。

而且，如图3所示，可在横向分流桥140的底部均设置有倒桥结构。倒桥结构可以改变横向分流桥140断面的中性层位置，降低最大拉应力，从而提高模具的强度。横向分流桥140包括靠近上模中心的内侧分流桥144，以及远离上模中心的外侧分流桥142，内侧分流桥144的倒桥宽度小于外侧分流桥142倒桥宽度。内侧分流桥144和外侧分流桥142倒桥的宽度不一样，一方面是因为越靠近中心使金属成型的力越大，金属流动阻力越小，所以分流桥底部可宽些，使金属成型的刚性区大一些，从而人为有意的降低这些部位的金属流速达到与远离中心部位的流速趋于一致；另一方面，也为了修模的方便，因为加快流速比减慢要好操作，若中间流速慢，只要稍微将分流桥底部倒桥宽度减小即可。

而且，如图4所示，模芯130外侧(远离上模中心的一侧)与分流孔120外侧之间的距离为H，模芯130内侧(靠近上模中心的一侧)与分流孔120内侧之间的距离为h，H＞2h～3h，其中h＝10～15mm。靠近中心处的h空间要小，最佳值为H＞2h～3h。h不宜太大，一般在10～15mm范围内，有时视情况也会小于10mm，但要考虑强度，毕竟两个与模芯对应的模孔离得太近。此外，模芯130的弹性偏移预留量设置如下：a＝δ+0.2mm；b＝δ-0.15mm；其中，a—为模芯外侧弹性偏移预留量(模芯远离上模中心的一侧)，b—为模芯内侧弹性偏移预留量(模芯靠近上模中心的一侧)，δ—为型材的最小壁厚+0.05mm，或单孔时的该处开模壁厚。a、b值的选择是考虑挤压过程中的模芯弹性变形偏移量，如忽略了这点，型材会出现严重的壁厚偏差及流速不均严重现象，甚至堵模现象。另外，分流孔120的分流比K＝1/3λ～2/5λ，其中λ为挤压比。这样就可确定每个分流孔120的面积，使进料合适。

此外，如图6所示，下模200的模孔210左右两侧对称布置，与上模100两侧的模芯130一一对应。并选择挤出产品大面水平放置的出料方式，可便于挤压过程中产品平稳的挤出。通过双模孔210挤出型材，从而能够提高挤压效率，减小模具用量，也能降低成本。具体地，焊合室220中间设置有与上模100抵接的隔墙230，且隔墙230宽度比纵向分流桥150宽度小。采用隔墙的方式将下模焊合室220分隔成两个独立的焊合室，隔墙230宽度比其对应的纵向分流桥150宽度小2mm，这样可以使得各自模孔210的金属成型不互相影响。

而且，在下模200的模孔210边缘设置有下模工作带250，且下模工作带250靠近下模中心部分的宽度比下模工作带250远离下模中心部分的宽度大。下模工作带250的设计要考虑离挤压中心远近的关系，离挤压中心越近受力越大下模工作带250需要设计得越宽，并使有悬臂的非空心部分(悬臂部分252)背向挤压中心，并且悬臂部分252的宽度比空心部分254的宽度大，因为悬臂部分252受力较大。在本实施例中，空心部分254两侧均具有悬臂部分252，将悬臂较长的一端设置在远离挤压中心处，悬臂较短的一端设置在靠近挤压中心处，并且靠近挤压中心处的工作带宽度大于远离挤压中心处的挤压工作带宽度。

此外，该铝型材双孔挤压模还包括连接上模100和下模200的销钉300和螺钉400，下模200设置有与销钉300对应的阶梯式销钉孔240。下模200的销钉孔240采用阶梯式，有利于上模100和下模200在热处理前就能精确的确定销钉300与螺钉400的位置，使上模100和下模200同时进行热处理工序，以缩短制造周期；同时可以使得模具在使用过程中，销钉300不易掉落。

本发明提供的铝型材双孔挤压模可通过两个模孔同时进行挤压，挤压效率大大提高，模具用量大为减少，同时减少了能耗，降低了成本；合理对称布置模芯模孔和分流孔，使挤压力大大降低，从而提高了模具寿命，降低了成本；采用多孔模可以充分利用大机生产小料，从而解决大机“吃不饱”的问题。而且，为设计多孔如四孔、六孔或以上孔数的挤压模具提供了可靠的技术参考数据。采用多孔挤压，即一套模具可同时挤压生产出多倍的产量，这将大大提高生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种铝型材双孔挤压模，其特征在于，包括相互连接的上模和下模；

所述上模设置有一个主进料孔，以及与所述主进料孔连通的四个分流孔，四个所述分流孔关于所述上模的横向中心线和纵向中心线均对称设置；四个所述分流孔之间形成有相互交错的横向分流桥和纵向分流桥，所述横向分流桥两侧各设置有一个关于所述上模的纵向中心线对称的模芯；

所述下模中设置有焊合室，以及与所述焊合室连通的两个模孔，每个所述模孔与一个所述模芯相互对应；

而且，所述模芯外侧与所述分流孔外侧之间的距离为H，所述模芯内侧与所述分流孔内侧之间的距离为h，H＞2h～3h，其中h＝10～15mm；

所述模芯的弹性偏移预留量设置如下：a＝δ+0.2mm；b＝δ-0.15mm；其中，a—为模芯外侧弹性偏移预留量，b—为模芯内侧弹性偏移预留量，δ—为型材的最小壁厚+0.05mm，或单孔时的该处开模壁厚；

所述分流孔的分流比K＝1/3λ～2/5λ，其中λ为挤压比。

2.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，所述横向分流桥的底部设置有倒桥结构；

所述横向分流桥包括靠近所述上模中心的内侧分流桥，以及远离所述上模中心的外侧分流桥，所述内侧分流桥的倒桥宽度小于所述外侧分流桥倒桥宽度。

3.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，所述主进料孔设置为圆形，而所述分流孔由中心向外逐渐扩展且扩展角范围为5～10°。

4.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，所述下模的模孔边缘处设置有下模工作带，且所述下模工作带靠近所述下模中心部分的宽度比所述下模工作带远离所述下模中心部分的宽度大。

5.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，所述焊合室中间设置有与所述上模抵接的隔墙，且所述隔墙宽度比所述纵向分流桥宽度小。

6.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，所述横向分流桥宽度为16～24mm，而所述纵向分流桥的宽度为10～14mm。

7.根据权利要求1所述的铝型材双孔挤压模，其特征在于，还包括连接所述上模和下模的销钉和螺钉，所述下模设置有与所述销钉对应的阶梯式销钉孔。