CN105436229A - 太阳能边框铝合金挤压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能边框铝合金挤压模具，包括上模和下模，上模包括上模进料端和上模出料端，下模包括与上模出料端配合的下模进料端，下模进料端凹设有第一焊合室和第二焊合室，上模进料端中心设有连通第一焊合室和第二焊合室的中心分流孔，上模进料端设有以上模进料端为中心对称设置的两组分流孔，每组分流孔包括相对设置的第一分流孔和第二分流孔、与中心分流孔相对设置的第三分流孔，其中一组分流孔的第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均与第一焊合室连通，另一组分流孔的第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均与第二焊合室连通。进料时的金属流对上模产生的冲击力得到有效平衡，延长模具的寿命。且实现双孔挤压生产，提高工作效率。

Description

太阳能边框铝合金挤压模具

技术领域

本发明涉及一种挤压模具，尤其涉及一种太阳能边框铝合金挤压模具。

背景技术

光伏太阳能发电作为可再生、环保能源，在国际市场和国内相关政策的推动下，目前迎来了发展的高峰期，我国已成为世界第一大太阳能电池/模组生产国；而光伏太阳能铝合金边框型材，更是占据世界第一供应大国的地位。由于市场需求的批量大，而目前厂家生产这类型材都是采用小机台单孔挤压的方式。这样的弊端在于，一方面，为了应付批量大的生产订单，要使用的机台多、模具多，挤压效率低；另一方面，采用小机台生产，挤压系数偏低，变形程度不足，所能达到的力学性能偏低，没有充分发挥挤压变形的潜能。有的厂家也曾尝试采用大机台进行生产以求得到较高的力学性能，但采用单孔挤压生产，变形程度又过大，容易出现挤不动甚至模具提前失效的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能边框铝合金挤压模具，能够实现双孔挤压生产，减小模具的变形，提高生产效率。

为实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种太阳能边框铝合金挤压模具，包括上模和下模，上模包括上模进料端和上模出料端，下模包括与上模出料端配合的下模进料端，下模进料端凹设有第一焊合室和第二焊合室，上模进料端中心设有连通第一焊合室和第二焊合室的中心分流孔，上模进料端设有以上模进料端为中心对称设置的两组分流孔，每组分流孔包括相对设置的第一分流孔和第二分流孔、与中心分流孔相对设置的第三分流孔，其中一组分流孔的第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均与第一焊合室连通，另一组分流孔的第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均与第二焊合室连通。

上模进料端设有以上模进料端中心对称设置的两组分流孔，一组分流孔连通第一焊合室，另一组分流孔连通第二焊合室，且中心分流孔与第一焊合室、第二焊合室连通。工作时，金属流体从上模的两组分流孔和中心分流孔进入下模的两个焊合室，使金属流速更均匀合理，进料时的金属流对上模产生的冲击力得到有效平衡，上模变形现象得到了极大的改善，从而延长模具的寿命。且实现双孔挤压生产，提高工作效率。下模采用两个独立的焊合室，使得各自模孔的金属成形不受影响，且采用七个分流孔的结构设计，可以将焊合缝置于型材的角处，避免型材出现黑线、白线及焊合缝线严重的现象，保证产品的质量。

下面对技术方案进一步说明：

进一步的是，下模进料端凹设有连通第一焊合室和第二焊合室的导流槽。通过设置导流槽，不但便于调整金属流速，而且减轻中心处成形的阻力。

进一步的是，上模出料端设有以上模进料端为中心对称设置的两个模芯，第一分流孔、第二分流孔、第三分流孔和中心分流孔围绕模芯布置，第一分流孔的横截面面积为S1，第三分流孔的横截面面积为S2，中心分流孔的横截面面积为S3，其中，S2＝(1.1～1.2)S3，S1＝(0.5～0.65)S2。使挤压过程中，保证模芯不向边缘方向偏移，进一步保证产品的质量。

进一步的是，第一分流孔和第三分流孔之间、第一分流孔与中心分流孔之间、第二分流孔和第三分流孔之间、第二分流孔与中心分流孔之间均形成分流桥，分流桥的宽度不大于16mm。使分流桥下的金属焊合容易，焊合缝窄小，提高表面质量；且分流桥不大于16mm，使分流桥下的金属流速和非分流桥下的金属流速更容易趋于一致，使挤压过程平稳，确保型材的几何尺寸达到要求，进一步保证产品的质量。

进一步的是，分流桥的上端设有倒桥部，倒桥部的横截面呈正等腰梯形。改变分流桥端面的中性层位置，降低最大拉应力，提高模具的强度。

进一步的是，第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均设有减压面，减压面由上模进料端向上模出料端方向逐渐远离上模的中心，减压面和上模出料端形成的夹角为2～5°。第一分流孔、第二分流孔和第三分流孔均设置减压面，使流入周边分流孔的金属流体从上模进料端向上模出料端呈一定角度扩展，减少金属流体的阻力，使外侧的金属供应充足以弥补与中心分流孔的压力差，有效地降低金属流体的挤压力，减小模具的拉应力，进一步增强模具的强度。

进一步的是，第一焊合室和第二焊合室内均凹设有工作带，两个工作带以下模出料端中心对称设置，工作带包括主体部及与主体部一端连通的翼脚部，两个翼脚部相对设置、并靠近下模进料端的中心，翼脚部与主体部的水平倾斜角为90.5°，两个主体部位于同一直线上。工作带的翼脚部向外摆0.5°，作为挤压时该部位变形的补偿。

进一步的是，太阳能边框铝合金挤压模具还包括设于焊合室内的多个阻流块，翼脚部的两侧均设有阻流块。由于翼脚部在挤压成形时实体金属大，流体阻力小，流速容易块，通过在两侧设置阻流块，使进入工作带各部位的流速均衡，保证产品的质量。

进一步的是，下模还包括与下模进料端相对的下模出料端，下模出料端凹设有与工作带对应的空刀槽，空刀槽与对应的工作带连通，空刀槽的深度为25mm。通过设置空刀槽，确保型材在挤出过程中，不与模具发生碰撞，延长模具的使用寿命。

进一步的是，上模出料端边缘凸设有第一止口，下模进料端凹设有与第一止口配合的第二止口，下模设有贯通的销钉孔，销钉孔与第二止口连通，第一止口设有与销钉孔配合的安装孔。通过第一止口和第二止口的配合，使上模和下模紧贴配合，保证上模和下模对中，提高模具的装配精度。且通过销钉孔和安装孔的配合，便于装配，缩短制造周期。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明上模进料端设有以上模进料端为中心对称设置的两组分流孔，一组分流孔连通第一焊合室，另一组分流孔连通第二焊合室，且中心分流孔与第一焊合室、第二焊合室连通。工作时，金属流体从上模的两组分流孔和中心分流孔进入下模的两个焊合室，使金属流速更均匀合理，进料时的金属流对上模产生的冲击力得到有效平衡，上模变形现象得到了极大的改善，从而延长模具的寿命。且实现双孔挤压生产，提高工作效率。下模采用两个独立的焊合室，使得各自模孔的金属成形不受影响，且采用七个分流孔的结构设计，可以将焊合缝置于型材的角处，避免型材出现黑线、白线及焊合缝线严重的现象，保证产品的质量。

附图说明

图1是本发明实施例太阳能边框铝合金挤压模具的结构示意图；

图2是本发明实施例上模的结构示意图；

图3是本发明实施例分流桥的结构示意图；

图4是本发明实施例下模的结构示意图。

附图标记说明：

10.上模，111.上模进料端，112.上模出料端，120.中心分流孔，130.第一分流孔，140.第二分流孔，150.第三分流孔，160.减压面，170.分流桥，171.倒桥部，172.第一倒角面，173.第二倒角面，180.模芯，190.第一止口，195.安装孔，20.下模，210.下模进料端，220.第一焊合室，230.第二焊合室，240.导流槽，250.工作带，251.主体部，252.翼脚部，260.阻流块，270.下模出料端，271.空刀槽，280.第二止口，290.销钉孔，295.螺钉，298.销钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1、图2和图4所示，一种太阳能边框铝合金挤压模具，包括上模10和下模20，上模10包括上模进料端111和上模出料端112，下模20包括与上模出料端112配合的下模进料端210，下模进料端210凹设有第一焊合室220和第二焊合室230，上模进料端111中心设有连通第一焊合室220和第二焊合室230的中心分流孔120，上模进料端111设有以上模进料端111为中心对称设置的两组分流孔，每组分流孔包括相对设置的第一分流孔130和第二分流孔140、与中心分流孔120相对设置的第三分流孔150，其中一组分流孔的第一分流孔130、第二分流孔140和第三分流孔150均与第一焊合室220连通，另一组分流孔的第一分流孔130、第二分流孔140和第三分流孔150均与第二焊合室230连通。

上模进料端111设有以上模进料端111中心对称设置的两组分流孔，一组分流孔连通第一焊合室220，另一组分流孔连通第二焊合室230，且中心分流孔120与第一焊合室220、第二焊合室230连通。工作时，金属流体从上模10的两组分流孔和中心分流孔120进入下模20的两个焊合室，使金属流速更均匀合理，进料时的金属流对上模10产生的冲击力得到有效平衡，上模10变形现象得到了极大的改善，从而延长模具的寿命。且实现双孔挤压生产，提高工作效率。下模20采用两个独立的焊合室，使得各自模孔的金属成形不受影响，且采用七个分流孔的结构设计，可以将焊合缝置于型材的角处，避免型材出现黑线、白线及焊合缝线严重的现象，保证产品的质量。

在实施例中，如图2所示，第一分流孔130和第二分流孔140上下相对布置，第三分流孔150和中心分流孔120左右相对布置。第一焊合室220和第二焊合室230以下模20的中心对称布置。

如图1所示，第一分流孔130、第二分流孔140和第三分流孔150均设有减压面160，减压面160由上模进料端111向上模出料端112方向逐渐远离上模10的中心，减压面160和上模出料端112形成的夹角为2～5°。第一分流孔130、第二分流孔140和第三分流孔150均设置减压面160，使流入周边分流孔的金属流体从上模进料端111向上模出料端112呈一定角度扩展，减少金属流体的阻力，使外侧的金属供应充足以弥补与中心分流孔120的压力差，有效地降低金属流体的挤压力，减小模具的拉应力，进一步增强模具的强度。

如图2所示，上模出料端112设有以上模进料端111为中心对称设置的两个模芯180，第一分流孔130、第二分流孔140、第三分流孔150和中心分流孔120围绕模芯180布置，第一分流孔130的横截面面积为S1，第三分流孔150的横截面面积为S2，中心分流孔120的横截面面积为S3，其中，S2＝(1.1～1.2)S3，S1＝(0.5～0.65)S2。使挤压过程中，保证模芯180不向边缘方向偏移，进一步保证产品的质量。

如图2所示，第一分流孔130和第三分流孔150之间、第一分流孔130与中心分流孔120之间、第二分流孔140和第三分流孔150之间、第二分流孔140与中心分流孔120之间均形成分流桥170，分流桥170的宽度不大于16mm。使分流桥170下的金属焊合容易，焊合缝窄小，提高表面质量；且分流桥170不大于16mm，使分流桥170下的金属流速和非分流桥170下的金属流速更容易趋于一致，使挤压过程平稳，确保型材的几何尺寸达到要求，进一步保证产品的质量。

在本实施例中，分流桥170的宽度为12～16mm，分流桥170的宽度还可以根据实际需要设置为不大于16mm。

如图3所示，分流桥170靠近上模进料端111的一侧设有倒桥部171，倒桥部171的横截面呈正等腰梯形。改变分流桥170端面的中性层位置，降低最大拉应力，提高模具的强度。

在本实施例中，倒桥部171斜面的水平倾斜角度为20°，分流桥170靠近上模出料端112的一侧设有第一倒角面172和第二倒角面173，第一倒角面172和第二倒角面173的夹角为60°，分流桥170的尺寸还可以根据实际需要设置为其他尺寸。

如图4所示，下模进料端210凹设有连通第一焊合室220和第二焊合室230的导流槽240。通过设置导流槽240，不但便于调整金属流速，而且减轻中心处成形的阻力。

在本实施例中，导流槽240的深度为10mm，导流槽240还可以根据实际需要设置为其他尺寸。

如图4所示，第一焊合室220和第二焊合室230内均凹设有工作带250，两个工作带250对称设置，工作带250包括与模芯180配合的主体部251及与主体部251一端连通的翼脚部252，两个翼脚部252相对设置、并靠近下模进料端210的中心，翼脚部252与主体部251的水平倾斜角为90.5°，两个主体部251位于同一直线上。工作带250的翼脚部252向外摆0.5°，作为挤压时该部位变形的补偿。

如图4所示，太阳能边框铝合金挤压模具还包括设于焊合室内的多个阻流块260，翼脚部252的两侧均设有阻流块260。由于翼脚部252在挤压成形时实体金属大，流体阻力小，流速容易块，通过在两侧设置阻流块260，使进入工作带250各部位的流速均衡，保证产品的质量。

在本实施例中，阻流块260的高度为5mm，阻流块260还可以根据实际需要设置为其他高度。

如图1所示，下模20还包括与下模进料端210相对的下模出料端270，下模出料端270凹设有与工作带250对应的空刀槽271，空刀槽271与对应的工作带250连通，空刀槽271的深度为25mm。通过设置空刀槽271，确保型材在挤出过程中，不与模具发生碰撞，延长模具的使用寿命。

如图1所示，上模出料端112边缘凸设有第一止口190，下模进料端210凹设有与第一止口190配合的第二止口280，下模20设有贯通的销钉孔290，销钉孔290与第二止口280连通，第一止口190设有与销钉孔290配合的安装孔195。通过第一止口190和第二止口280的配合，使上模10和下模20紧贴配合，保证上模10和下模20对中，提高模具的装配精度。且通过销钉孔290和安装孔195的配合，便于装配，缩短制造周期。

在本实施例中，如图1所示，下模20的销钉孔290采用阶梯式，有利于上模10和下模20在热处理前就能精确的确定销钉298与螺钉295的位置，上模10和下模20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298不易掉落。

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具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。

Claims (10)

1.一种太阳能边框铝合金挤压模具，包括上模和下模，所述上模包括上模进料端和上模出料端，所述下模包括与所述上模出料端配合的下模进料端，其特征在于，所述下模进料端凹设有第一焊合室和第二焊合室，所述上模进料端中心设有连通所述第一焊合室和所述第二焊合室的中心分流孔，所述上模进料端设有以上模进料端为中心对称设置的两组分流孔，每组所述分流孔包括相对设置的第一分流孔和第二分流孔、与所述中心分流孔相对设置的第三分流孔，其中一组所述分流孔的所述第一分流孔、所述第二分流孔和所述第三分流孔均与所述第一焊合室连通，另一组所述分流孔的所述第一分流孔、所述第二分流孔和所述第三分流孔均与所述第二焊合室连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述下模进料端凹设有连通所述第一焊合室和所述第二焊合室的导流槽。

3.根据权利要求1所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述上模出料端设有以所述上模进料端为中心对称设置的两个模芯，所述第一分流孔、所述第二分流孔、所述第三分流孔和所述中心分流孔围绕所述模芯布置，所述第一分流孔的横截面面积为S1，所述第三分流孔的横截面面积为S2，所述中心分流孔的横截面面积为S3，其中，S2＝(1.1～1.2)S3，S1＝(0.5～0.65)S2。

4.根据权利要求1所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述第一分流孔和所述第三分流孔之间、所述第一分流孔与所述中心分流孔之间、所述第二分流孔和所述第三分流孔之间、所述第二分流孔与所述中心分流孔之间均形成分流桥，所述分流桥的宽度不大于16mm。

5.根据权利要求4所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述分流桥的上端设有倒桥部，所述倒桥部的横截面呈正等腰梯形。

6.根据权利要求1所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述第一分流孔、所述第二分流孔和所述第三分流孔均设有减压面，所述减压面由所述上模进料端向所述上模出料端方向逐渐远离所述上模的中心，所述减压面和所述上模出料端形成的夹角为2～5°。

7.根据权利要求1所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述第一焊合室和所述第二焊合室内均凹设有工作带，两个所述工作带以所述下模进料端中心对称设置，所述工作带包括主体部及与所述主体部一端连通的翼脚部，两个所述翼脚部相对设置、并靠近所述下模进料端的中心，所述翼脚部与所述主体部的水平倾斜角为90.5°，两个所述主体部位于同一直线上。

8.根据权利要求7所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，还包括设于所述焊合室内的多个阻流块，所述翼脚部的两侧均设有所述阻流块。

9.根据权利要求7所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述下模还包括与所述下模进料端相对的下模出料端，所述下模出料端凹设有与所述工作带对应的空刀槽，所述空刀槽与对应的所述工作带连通，所述空刀槽的深度为25mm。

10.根据权利要求1至9任一项所述的太阳能边框铝合金挤压模具，其特征在于，所述上模出料端边缘凸设有第一止口，所述下模进料端凹设有与第一止口配合的第二止口，所述下模设有贯通的销钉孔，所述销钉孔与所述第二止口连通，所述第一止口设有与所述销钉孔配合的安装孔。