CN107755450A - 超大薄壁筒状铝型材挤压模具及其型材加工方法 - Google Patents

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    • B21C25/02—Dies
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Abstract

本发明涉及一种超大薄壁筒状铝型材挤压模具，由依次叠加组装成一体的保护模、上模和下模，在保护模上设有13个按型材截面形状分布的型材分流孔，及9个按工艺筋交点位置分布的工艺筋分流孔，分流孔之间设有模桥;在上模上设有型材分流通道与工艺筋分流通道，分流通道之间设有分流模桥，工艺筋上设有易拆结构。挤压时，铝铸锭进入保护模型材分流孔与工艺筋分流孔，在模桥的作用下，铸锭截面产生大致接近型材截面尺寸的预变形，并进入上模分流通道，在模桥的作用下，分割成22股的金属进入焊合室，经重新焊合后从型孔挤出成型，按设计长度截断，拆除易拆结构，修整成为所需型材。

Description

超大薄壁筒状铝型材挤压模具及其型材加工方法
技术领域
本发明涉及一种薄壁筒状铝型材的挤压模具，尤其是一种由挤压成型替代焊接成型的超大薄壁筒状铝型材挤压模具及其型材加工方法。
背景技术
近年来，随着科技的进步和现代化经济的高速发展，铝合金型材正向着大型化、整体化、薄壁扁宽化、尺寸高精度化、形状复杂化的方向发展。大截面薄壁铝型材对于产品尺寸精度要求较高，容易产生表面波浪、壁厚变薄、力学性能不达标等缺陷。挤压时必须采用一些特殊的工艺措施和特殊结构的模具，才能生产出合格的产品。但是对于超大型筒状薄壁铝型材就是采用上述方法生产也无法保证模具寿命和成品质量。因为这类型材的模芯面积大而壁厚薄，在挤压过程中，模具中心的挤压死区所产生的金属变形抗力和金属摩擦力过大，模具在承受高温、高压、高摩擦阻力的情况下，会发生严重的变形，导致模具出现桥裂，生产企业只好采取焊接成型的方法来生产超大薄壁筒状铝型材，但是焊接成型效率低，产品质量不稳定，生产成本高等问题将直接影响企业效益。
发明内容
为了解决现有超大截面薄壁铝型材挤压模具存在的不足, 本发明提供一种由挤压成型替代焊接成型的超大薄壁筒状铝型材挤压模具及其型材加工方法，该模具不仅产品质量好、生产效率高，尺寸精确，而且可以实现批量生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超大薄壁筒状铝型材挤压模具，包括保护模、上模和下模，保护模、上模和下模依次叠加组装成一体，其特殊之处在于在保护模上设有13个按型材截面形状分布的型材分流孔，型材分流孔的内侧设有9个按工艺筋交点位置分布的工艺筋分流孔，每个型材分流孔与相邻型材分流孔之间以及每个工艺筋分流孔与相邻工艺筋分流孔之间均各设有模桥; 在上模上设有与保护模各型材分流孔与工艺筋分流孔相对应的数量相等并相连通的型材分流通道与工艺筋分流通道，每个分流通道之间各设有分流模桥，各分流通道与下模上的焊合室相连通，型材壁厚工作带的宽度为6～12㎜，工艺筋壁厚工作带宽度为4.5～5.5㎜，模桥桥位对应部位工作带宽度为4～6㎜，与型材连接的工艺筋上设有易拆结构。
所述的型材四个角工作带的宽度为11～12㎜，其余各边工作带的宽度为6～8㎜。
所述的与型材连接的工艺筋上设有易拆结构，其一端与工艺筋相连接，另一端与型材连接，易拆结构的两端细窄，中间部位与工艺筋尺寸相同，这种结构可减少边缘部位金属流动阻力，保证流速均匀，并容易将工艺筋从型材上拆除。
一种超大薄壁筒状铝型材的挤压加工方法是: 挤压时，铝合金铸锭在压力机的作用下，进入保护模型材分流孔与工艺筋分流孔，在模桥的作用下铸锭产生预变形，预变形后的铸锭截面大致接近于型材的截面尺寸，金属流继续前行，进入上模型材分流通道与工艺筋分流通道，工艺筋分流通道可有效平衡模具中部受力，使各部金属流量分配合理，消除运行死角，在模桥的作用下，被分割成22股的金属进入焊合室，在高温、高压真空的条件下金属重新焊合并从型孔挤出成型，再按设计长度截断，拆除易拆结构，修整成为所需型材。
本发明在型材分流孔的内侧设置工艺筋分流孔，利于将金属均匀分配，消除模具中心部位金属流动的死角，减少金属在进入下模时的焊合力，从而降低了整个模具的压力。另外，由于在筒状铝型材内设置了工艺筋做为支撑，增加了型材的强度，确保挤压出来的超大型薄壁筒状铝型材不变形，尺寸精确，产品质量好；在工艺筋与型材连接部位设置了工艺筋易拆结构，可以使型材在需要时轻易将工艺筋从型材上拆除。
附图说明
图1是本发明装配结构示意图。
图2是图1左视图。
图3是型材未祛除工艺筋時状态图。
图4是型材图。
图中：1、型材分流孔；2、保护模；3、上模；4、下模；5、型材分流通道；6、焊合室；7、型孔；8、工作带；9、易拆结构；10、工艺筋分流孔；11、模桥；12、工艺筋；13、型材。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，在图1～2中,本发明包括保护模、上模和下模，保护模、上模和下模依次叠加组装成一体，保护模（2）固定在上模（3）的进料端，保护模上设有13个按型材（13）截面形状分布的型材分流孔（1），型材分流孔的内侧设有9个按工艺筋（12）交点位置分布的工艺筋分流孔（10），每个型材分流孔与相邻型材分流孔之间以及每个工艺筋分流孔与相邻工艺筋分流孔之间均各设有模桥（11），在上模（3）上设有与保护模（2）各型材分流孔与工艺筋分流孔相对应的数量相等并相连通的型材分流通道（5）和工艺筋分流通道，每个分流通道之间各设有分流模桥，各分流通道与下模（4）上的焊合室（6）相连通，焊合室下部设有型孔（7）；型材及工艺筋工作带（8）的宽度根据工艺需要，各部设计的尺寸不同，型材壁厚工作带的宽度为8～12㎜，其中四个角的工作带宽度为11～12㎜，其余边的工作带宽度为6～8㎜，工艺筋壁厚工作带宽度为4.5～5.5㎜，模桥桥位对应部位工作带宽度为4～6㎜，与型材连接的工艺筋上设有易拆结构（9）。所述的易拆结构，其一端与工艺筋相连接，另一端与型材连接，其连接部位细窄，中间部位与工艺筋尺寸相同。
超大薄壁筒状铝型材的挤压加工方法是: 挤压时，铝合金铸锭在压力机的作用下，首先进入保护模型材分流孔与工艺筋分流孔，在模桥的作用下铸锭产生预变形，预变形后的铸锭截面大致接近于型材的截面尺寸，金属流继续前行，进入上模型材分流通道与工艺筋分流通道，工艺筋分流通道可有效平衡模具中部受力，使各部金属流量分配合理，消除运行死角，在模桥的作用下，被分割成多股金属进入焊合室，在高温、高压真空的条件下金属重新焊合并从型孔挤出成型，再按设计长度截断，拆除易拆结构，修整成为所需型材。
由于在型材的内侧设置工艺筋，提高了型材的抗变形强度，稳定了型材质量。为此，在保护模上的型材分流孔内侧设置了工艺筋分流孔，型材分流孔与工艺筋分流孔的对应部位的上模上设置分流通道，各分流通道之间的模桥尺寸小于各分流孔之间的模桥尺寸，加快了金属流动，利于将金属均匀分配，消除模具中心部位金属流动的死角，减少金属在进入下模时的焊合力，从而降低了整个模具的承受压力，保证模具运行的稳定，延长模具的使用寿命。

Claims (4)

1.一种超大薄壁筒状铝型材挤压模具，包括保护模、上模和下模，保护模、上模和下模依次叠加组装成一体，其特征在于：在保护模（2）上设有13个按型材截面形状分布的型材分流孔（1），型材分流孔的内侧设有9个按工艺筋（12）交点位置分布的工艺筋分流孔（10），每个型材分流孔与相邻型材分流孔之间以及每个工艺筋分流孔与相邻工艺筋分流孔之间均各设有模桥（11）; 在上模（3）上设有与保护模各型材分流孔与工艺筋分流孔相对应的数量相等并相连通的型材分流通道（5）与工艺筋分流通道，每个分流通道之间各设有分流模桥，各分流通道与下模上的焊合室（6）相连通，型材壁厚工作带的宽度为6～12㎜，工艺筋壁厚工作带宽度为4.5～5.5㎜，模桥桥位对应部位工作带宽度为4～6㎜，与型材连接的工艺筋上设有易拆结构（9）。
2.根据权利要求1所述的一种超大薄壁筒状铝型材挤压模具，其特征在于：所述的型材四个角工作带的宽度为11～12㎜，其余各边工作带的宽度为6～8㎜。
3.根据权利要求1所述的一种超大薄壁筒状铝型材挤压模具，其特征在于：与型材连接的工艺筋上设有易拆结构（9），其一端与工艺筋（12）相连接，另一端与型材（13）连接，易拆结构的两端细窄，中间部位与工艺筋尺寸相同。
4.一种超大薄壁筒状铝型材的挤压加工方法是：挤压时，铝合金铸锭在压力机的作用下，进入保护模型材分流孔与工艺筋分流孔，其特征在于： 铝合金铸锭在模桥的作用下铸锭产生预变形，预变形后的铸锭截面大致接近于型材的截面尺寸，金属流继续前行，进入上模型材分流通道与工艺筋分流通道，工艺筋分流通道平衡模具中部受力，消除运行死角，在模桥的作用下，被分割成多股的金属进入焊合室，在高温、高压真空的条件下金属重新焊合并从型孔挤出成型，再按设计长度截断，拆除易拆结构，修整成为所需型材。
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