CN106378362B - 一种5系l型大壁厚差型材挤压模具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种5系L型大壁厚差型材挤压模具及其制作方法，属于铝合金挤压模具技术领域，挤压模具由联结的上模和下模组成，上模设有挤压腔和多个分流桥，下模设有焊合室和工作带孔，多个分流桥的交汇处偏离于上模的轴向中心设置，且交汇处在远离焊合室的一端上设有假模芯，假模芯露出于上模的进料端表面，且假模芯在下模上的垂直投影覆盖于工作带孔的L形较大孔腔一侧。本发明解决了5系L型大壁厚差型材挤压问题，通过采用此挤压模具可解决挤压过程中型材弯曲及扭拧问题，进而提高挤压成品率和减少后续整形工作量，大大的提高了工作效率；并采用仿真模拟的方法代替试模工序，有效的提高了经济效益。

Description

一种5系L型大壁厚差型材挤压模具及其制作方法

技术领域

本发明属于铝合金挤压模具技术领域，具体涉及一种5系L型大壁厚差型材挤压模具及其制作方法。

背景技术

如图1所示，现有L型挤压模具通常采用平模，并通过修改工作带长度及导流坑形状，如图2所示，以满足型材各个位置流速一致。然而，由于5系铝合金流动性较差，并且其强度相比于6系铝合金较高。若采用传统的6系挤压模具生产壁厚差较大的5系铝合金型材时，其壁厚较大一侧流速较快，可达50mm/s，而壁厚较小一侧流速较慢，约为15mm/s，因而，产品挤压后极易产生弯曲及扭拧等缺陷，同时，若仅仅是通过工作带调整及导流坑优化等手段，依然存在效果不明显现象。因此，亟需考虑重新设计一种新的挤压模具。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种5系L型大壁厚差型材挤压模具及其制作方法，通过优化挤压模具的结构，以实现型材各个位置流速均匀，进而提高挤压成品率，减少后续整形工作量。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种5系L型大壁厚差型材挤压模具，所述挤压模具由联结的上模和下模组成，所述上模设有贯通的挤压腔和搭接在挤压腔内并将其分割成具有多个分流孔的多个分流桥，所述下模设有与多个所述分流孔相连通的焊合室和位于所述焊合室底部中央的工作带孔，所述工作带孔呈L形，多个所述分流桥的交汇处偏离于所述上模的轴向中心设置，且交汇处在远离所述焊合室的一端上设有假模芯，所述假模芯露出于所述上模的进料端表面，且假模芯在下模上的垂直投影覆盖于所述工作带孔的L形较大孔腔一侧。

进一步，所述分流桥为三个，用于将所述挤压腔分割成三个所述的分流孔，相邻的两个所述分流桥之间的夹角呈120°。

进一步，与所述工作带孔的L形较大孔腔一侧相邻的两个所述分流桥在远离所述交汇处的一端上均设有一阻碍凸部。

进一步，所述分流孔呈扇形结构，其所有的转角处均圆滑过渡。

进一步，所述假模芯与所述分流桥为整体结构，所述假模芯的横截面呈方形或椭圆形结构。

进一步，所述假模芯的厚度为4.5mm～5.5mm。

本发明还提供了一种5系L型大壁厚差型材挤压模具的制作方法，具体包括如下步骤：

1)、采用上述的挤压模具；

2)、优化挤压模具中多个分流桥的交汇处与挤压模具中上模的轴向中心之间的位置关系来调整型材各位置流速情况；

3)、优化挤压模具中假模芯的高度及覆盖于挤压模具中下模的工作带孔的尺寸来调整型材各位置流速情况；

4)、采用deform-3D的稳态算法对挤压模具进行步骤2)和步骤3)的仿真模拟分析，直到型材各位置流速均匀为止。

本发明的有益技术效果是：本发明解决了5系L型大壁厚差型材挤压问题，通过采用此挤压模具可解决挤压过程中型材弯曲及扭拧问题，进而提高挤压成品率和减少后续整形工作量，大大的提高了工作效率；并采用仿真模拟的方法代替试模工序，有效的提高了经济效益。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为现有平模模具的平面示意图；

图2为现有平模模具的立体示意图；

图3为本发明挤压模具的平面示意图；

图4为本发明挤压模具中上模的立体示意图；

图5为本发明挤压模具中下模的立体示意图；

附图标记：1为挤压腔，2为分流孔，3为分流桥，4为假模芯，5为焊合室，6为工作带孔，7为阻碍凸部，100为挤压模具，110为上模，111为下模。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图3-5的所示，本实施例提供的一种5系L型大壁厚差型材挤压模具，该挤压模具100由联结的上模110和下模111组成分流式组合模具，其中，上模设有贯通的挤压腔1和搭接在挤压腔1内并将其分割成具有多个分流孔2的多个分流桥3，该下模111设有与多个分流孔2相连通的焊合室5和位于焊合室5底部中央的工作带孔6，该工作带孔6呈L形，该分流桥3设置为三个，可将挤压腔1分割成三个的分流孔2，且相邻的两个分流桥3之间的夹角呈120°，该分流孔2呈扇形结构，其所有的转角处均圆滑过渡，这样便于进料和利于金属料流动，通过分流孔将料流分成多股，各股料流在焊合室中汇合进行焊合后，由工作带孔6挤出得到型材；三个分流桥3的交汇处偏离于上模110的轴向中心设置，即该L形工作带孔6的较小孔腔一侧与上模110的纵向(Y轴)平行，其较大孔腔一侧在上模110的横向(X轴)上，这样，该交汇处在横向上且偏离纵向一定距离布置；且交汇处在远离焊合室5的一端上设有假模芯4，该假模芯4露出于上模110的进料端表面，且假模芯4在下模111上的垂直投影覆盖于工作带孔6的L形较大孔腔一侧，即假模芯4的平面长度和宽度大于或等于工作带孔6的L形较大孔腔一侧的长度和宽度，这样，可用于限制或阻碍L型壁厚大的一侧流速，从而使得型材各位置流速情况趋于一致。本发明解决了5系L型大壁厚差型材挤压问题，通过采用此挤压模具可解决挤压过程中型材弯曲及扭拧问题，进而提高挤压成品率和减少后续整形工作量，大大的提高了工作效率。

本实施例中，与工作带孔6的L形较大孔腔一侧相邻的两个分流桥3在远离交汇处的一端上均设有一阻碍凸部7。具体的，阻碍凸部7可以与上模110和/或分流桥3为一体式结构，也可以通过补焊形成。通过设置阻碍凸部7，降低金属进入上模110的速度，进而降低下模成型处金属在工作带孔的L形较大孔腔一侧的流速，进一步提高了5系铝合金L型大壁厚差型材的成型质量。由于进料处分流桥的形状是平直的，受力平面大，所有的力都在分流桥的垂直方向上，容易造成分流桥的断裂，优选的，在分流桥3的进料处设有双斜面或双凹弧面，以利于导流效果，这样，受力时可以使力由分流桥顶分解传递到两边上，使分流桥的受力变小，防止分流桥断裂。该分流桥3的宽度是根据挤压机吨位推出来的，如采用3600T的挤压机时，该分流桥的宽度约为45-50mm。

本实施例中，所述假模芯4与分流桥3为整体结构，该假模芯4的横截面呈方形或椭圆形结构；其厚度为4.5mm～5.5mm，优选的为5mm，可满足使用要求。

本发明还提供了一种5系L型大壁厚差型材挤压模具的制作方法，具体包括如下步骤：

1)、采用上述的挤压模具100；

2)、优化挤压模具100中多个分流桥3的交汇处与挤压模具100中上模110的轴向中心之间的位置关系来调整该5系L型大壁厚差型材各位置流速情况；

3)、优化挤压模具100中假模芯4的高度及覆盖于挤压模具100中下模111的工作带孔6的尺寸来调整该5系L型大壁厚差型材各位置流速情况；

4)、采用deform-3D的稳态算法对挤压模具100进行步骤2)和步骤3)的仿真模拟分析，直到该5系L型大壁厚差型材各位置流速均匀为止。

本发明通过采用仿真模拟的方法代替试模工序，其挤压模具优化后速度场分析，各位置流速比较均匀，约为40mm/s，从而使得挤压后几乎无变形，基本符合要求，进而有效的提高了经济效益。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种5系L型大壁厚差型材挤压模具，所述挤压模具(100)由联结的上模(110)和下模(111)组成，所述上模设有贯通的挤压腔(1)和搭接在挤压腔内并将其分割成具有多个分流孔(2)的多个分流桥(3)，所述下模设有与多个所述分流孔相连通的焊合室(5)和位于所述焊合室底部中央的工作带孔(6)，所述工作带孔呈L形，其特征在于：多个所述分流桥的交汇处偏离于所述上模的轴向中心设置，且交汇处在远离所述焊合室的一端上设有假模芯(4)，所述假模芯露出于所述上模的进料端表面，且假模芯在下模上的垂直投影覆盖于所述工作带孔的L形较大孔腔一侧。

2.根据权利要求1所述的5系L型大壁厚差型材挤压模具，其特征在于：所述分流桥为三个，用于将所述挤压腔分割成三个所述的分流孔，相邻的两个所述分流桥之间的夹角呈120°。

3.根据权利要求2所述的5系L型大壁厚差型材挤压模具，其特征在于：与所述工作带孔的L形较大孔腔一侧相邻的两个所述分流桥在远离所述交汇处的一端上均设有一阻碍凸部(7)。

4.根据权利要求1所述的5系L型大壁厚差型材挤压模具，其特征在于：所述分流孔呈扇形结构，其所有的转角处均圆滑过渡。

5.根据权利要求1所述的5系L型大壁厚差型材挤压模具，其特征在于：所述假模芯与所述分流桥为整体结构，所述假模芯的横截面呈方形或椭圆形结构。

6.根据权利要求1所述的5系L型大壁厚差型材挤压模具，其特征在于：所述假模芯的厚度为4.5mm～5.5mm。

7.一种5系L型大壁厚差型材挤压模具的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、采用如权利要求1-6任一项所述的挤压模具(100)；

2)、优化挤压模具中多个分流桥的交汇处与挤压模具中上模的轴向中心之间的位置关系来调整型材各位置流速情况；

3)、优化挤压模具中假模芯的高度及覆盖于挤压模具中下模的工作带孔的尺寸来调整型材各位置流速情况；

4)、采用deform-3D的稳态算法对挤压模具进行步骤2)和步骤3)的仿真模拟分析，直到型材各位置流速均匀为止。