CN107497875A - 一种铝合金螺旋面挤压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种铝合金螺旋面型材挤压模具，包括上模和下模，上模内部采用分段设计思想，其特征在于上模分成四部分依次为：导流孔，成形孔，工作带及矫正器。所述上模工作带是一种边螺旋边延伸的结构。金属流经工作带以后，金属的内部发生明显的弹性回弹，故在工作带后面设置了两级矫正器，一级矫正器设置在上模工作带的出料口处，其特征在于矫正器端面尺寸比工作带大，属于面接触矫正。二级矫正器设置在下模中心处，其特征在于上模矫正器出口与下模矫正器入口处螺旋角度相同，下模矫正器比上模矫正器尺寸大，属于线接触矫正。本发明能高效生产铝合金螺旋曲面型材，通过下模矫正器的设计，提高了螺旋角度精度。模具结构简单，挤压效率高。

Description

一种铝合金螺旋面挤压模具

技术领域

本发明设计铝合金型材制造领域，尤其涉及一种铝合金三维螺旋面型材挤压模具。

背景技术

我国很多重大工程规划的重要技术装备都需要采用轻质高性能的铝合金螺旋转子，因而轻质高性能铝合金螺旋转子有很大的市场需求。

铝合金螺旋面型材目前的加工方法大多都是采用数控滚齿机加工。将圆柱状的铝合金毛坯切削加工成罗茨式机械增压器转子，将造成50％以上的铝合金被切削掉，材料的利用率低于50％,加工一个转子至少需要6h的时间，导致材料利用率低，生产效率低，而且这种一次性完成粗精加工的切削加工方法会切断原金属组织的纤维，对铝合金的各向异性破坏较大，从而大大降低了机械增压器转子的力学性能。采用挤压方法实现铝合金外螺旋面的成形,能够获得均匀的三向压缩应力状态，挤压成形后依然保持铝合金纤维组织的连续性，并使纤维组织大致沿外形分布，可以充分发挥被加工金属本身的塑性，采用挤压方法实现铝合金外螺旋面的成形能够显著提高铝合金材料的利用率和生产效率。

发明内容

针对切削加工螺旋面的缺点，本发明的目的在于提供一种铝合金螺旋面型材的挤压模具。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝合金螺旋挤压模具，包括上模和下模，所述上模入料面至出料面中心处依次分布有导流孔，成形孔，工作带，一级矫正器。所述工作带具有一定的螺旋角度，所述下模主要为二级矫正器。

作为本发明的进一步改进，所述上模分布的导流孔，成形孔，工作带，矫正器中心在一条直线上。

作为本发明的进一步改进，导流孔，成形孔，工作带的端面面积逐渐递减。

作为本发明的进一步改进，导流孔设为圆形孔。

作为本发明的进一步改进，成形孔端面型线为圆弧包络线，齿顶为销齿圆弧，齿根为销齿圆弧，中间为包络线连接，沿轴线方向为柱状。

作为本发明的进一步改进，工作带的端面型线为圆弧包络线，齿顶为销齿圆弧，齿根为销齿圆弧，中间为包络线连接，工作带螺旋角根据螺旋面螺旋角度而定。

作为本发明的进一步改进，所述上模工作带后面布置有一级矫正器，一级矫正器与螺旋曲面采用面接触的矫正模式，矫正器的螺旋角大于工作带的螺旋角。

作为本发明的进一步改进，所述下模入料面中心分布有二级矫正器，二级矫正器与螺旋曲面采用线接触的校正模式，矫正器的螺旋角大于工作带螺旋角。

作为本发明的进一步改进，下模打有两个销钉孔、两个螺钉孔。

本发明的有益效果是，模具结构简单，挤压效率高。

附图说明

图1为装配图的正视图及剖视图。

图2为下模的正视图及剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图2所示：所述铝合金螺旋挤压模具包括上模1、下模2、导流孔3、成形孔4、工作带5、上模矫正器6、下模矫正器7、螺钉孔8、销钉孔9等。

如图1、图2所示，上模外围设计了台阶面，其目的是为了与挤压设备更好地配合。

如图1、图2所示，本发明包括自前至后依次叠加设置的上模1和下模2，上模1和下模2通过两个螺钉8和两个销钉9紧配。

如图1所示，上模1自前至后依次分布有：导流孔3、成形孔4、工作带5、上模矫正器6，且四者中心在一条直线上。

如图2所示，下模主要设置为矫正器，分布在下模入料面中心处，中心与上模中心重合。

如图1，本发明根据螺旋面型线特征，设计了圆弧包络线成形孔、工作带及矫正器。成形孔沿轴线方向为柱状，工作带具有一定的螺旋角度。

如图1、图2所示，本发明为满足螺旋面的螺旋角度精度要求，设计了两级矫正器，分别是上模的面接触矫正器与下模的线接触矫正器，两者型线尺寸不同，螺旋角度相同。

本发明中，调节矫正器的角度可以得到不同螺旋角的螺旋面。

Claims (8)

1.本发明公布了一种铝合金螺旋面挤压模具设计方法，包括上模和下模，上模与下模通过两个销钉两个螺钉连接。所述的上模采用分段设计思想，所述上模入料面到出料面依次分布有导流孔，成形孔，工作带及一级矫正器，其特征在于导流孔，成形孔，工作带端面面积逐级递减，上模一级矫正器尺寸大于工作带，所述导流孔，成形孔，工作带及矫正器中心在一条直线上；

所述下模入料面中心设置二级矫正器，其特征在于上模一级矫正器出口处与下模二级矫正器入口处螺旋角度相同，矫正器的中心线重合。

2.根据权利要求1所述铝合金螺旋面挤压模具，所述导流孔分布在上模入料面的中心处，端面为圆形。在导流孔的出料面设置成形孔。

3.根据权利要求2所述铝合金螺旋面挤压模具，其特征在于，所述成形孔分布在导流孔的出料面，端面型线为轴对称图形，型线的单侧齿廓由圆弧包络线构成，圆弧包络线－渐开线型线与传统渐开线转子型线的区别是前者齿顶圆弧半径小于销齿圆弧半径、齿根用相应圆弧包络线代替，在轴线方向为柱状。成形孔紧接着的是工作带。

4.根据权利要求3所述铝合金螺旋面挤压模具，其特征在于，所述工作带分布在成形孔出料口，端面型线为圆弧包络线，其特征在于工作带圆弧包络线的根圆直径小于成形孔的根圆直径，工作带圆弧包络线的顶圆直径小于成形孔的顶圆直径，工作带在轴向方向具有一定的螺旋角，是一种边螺旋边延伸的结构，工作带后面紧接着是矫正器。

5.根据权利要求4所述铝合金螺旋面挤压模具，矫正器分布在工作带的出料面，矫正器顶圆直径与工作带相同，根圆直径相差较大，与叶型面接触。

6.根据权利要求2、3、4、5所述，其特征在于，导流孔，成形孔，工作带，矫正器的中心在一条直线上。

7.根据权利要求6所述，其特征在于，所述下模矫正器的中心与上模的中心在一条直线上，矫正器只与螺旋曲面叶型顶端接触，属于线接触类型。

8.根据权利要求7所述，其特征在于，所述矫正器的螺旋角度大于螺旋曲面的螺旋角度，螺旋面从工作带出来以后存在较大的回弹，矫正器的角度设置可以减小螺旋曲面回弹量。