CN108453142B - 一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具和调节方法 - Google Patents

一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具和调节方法 Download PDF

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Abstract

一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具包括上模、下模，所述上模下端与所述下模上端扣合在一起；所述上模上端设有多个围绕中心点分布的分流孔，多个所述分流孔在所述上模下端收经收纳室汇合，在所述收纳室内与中心点对应位置设置模芯；所述下模上端设有焊合室，在所述焊合室中心设有圆孔空腔，所述圆孔空腔出口穿过下模壁至下模下端，在所述焊合室圆孔空腔边缘设有圆环；所述上模下端与所述下模上端扣合模芯通过圆环插入圆孔空腔中。调节方法包括确定K值，K为调节系数，0.97≤K≤1.3；Δd为修模后圆管内孔直径尺寸的变化值，单位为mm；Δh为修模时圆环形台阶被调整的高度，单位为mm；Δr为圆形台阶内半径与下模内孔半径的差值即距下模孔的边缘宽度，单位为mm；Δd=0.25k*Δh/Δr。本发明的优点，通过调节下模的圆环高度即可以精确的调节模具挤压圆管类内孔尺寸的大小，而不用对模芯进行任何改造。

Description

一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具和调节方法
技术领域
本发明涉及一种圆管型材的热挤压成型模具，特别涉及一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具。
背景技术
在圆管型材的热挤压生产中，常常会出现一些内孔偏小的情况，我们知道，内孔大了可以将模具上模的芯头车小，但小了通常就没有很好的办法了，以前有一种较麻烦且不完美的办法就是在模具芯头的外圆上烧焊，然后再车加工，这种处理方式不但较麻烦，更重要的是由于模具在烧焊时，高温会使模具工作带退火失去原有的钢度硬度等性能(从而可能严重影响模具出料精度)，实际处理时须谨慎考虑。内孔偏小，一般是两个原因引起，一个是模具长期使用致模具芯头磨损变小，另一个是由于模具芯头设计的理论尺寸与实际需要的芯头尺寸偏小了。如在圆管工业材的挤压生产时，特别是一些高精度光电枪瞄圆管类零件的挤压生产时，常会有一些内孔尺寸要求很高的圆管型材，这类型材偏差精度高，有的只有5丝以内的偏差，5丝的偏差对于机加工来说精度确实不算高，但对于热挤压成形来说，就非常高了，这对模具设计是一种很大的挑战，再优秀的模具设计师，对于这种高精度型材的挤压模具，也很难保证模具挤压成形时一次达到合格要求，这是因为模具设计人员在设计模具时，是根据热挤压模具工作环境设定的缩水率来设计圆管模具上模芯头的尺寸，对于精度要求不高的截面，一般按经验缩水率设计的模具芯头尺寸基本可以满足要求，但对于如上所说高精度尺寸，就很难保证了。为了保险起见，模具设计人员一般会把上模的芯头尺寸做得偏大，这样在试模时如果尺寸大了，再将模具煲空后拿出去外协加工，请专业车工上车床按试模尺寸加工车小尺寸，尽管如此，还是很难一次车准，有时甚至尺寸车得过小、偏芯等导致模具不合格或报废，这类处理有一定的风险，且由于要使用车床加工进行偏芯校正再精确控制车加工量，这类加工一般需外协请专业人员加工，修模人员一般无能法完成，完成修模的周期也相对较长。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种可调节圆管类型材挤压成形内孔尺寸的模具，通过调节下模的圆环形台阶)高度即可以实现调节模具在挤压圆管类(型材时)内孔尺寸的大小，而不用对模芯进行任何改造。
为解决上述的技术问题,本发明采取的技术方案如下：一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具包括上模、下模，所述上模下端与所述下模上端扣合在一起；
所述上模上端设有多个围绕中心点分布的分流孔，多个所述分流孔在所述上模下端收纳室汇合，在所述收纳室内与中心点对应位置设置模芯；
所述下模上端设有焊合室，在所述焊合室中心设有圆孔空腔，所述圆孔空腔出口穿过下模壁至下模下端，在所述焊合室圆孔空腔边缘设有圆环形台阶；
所述上模下端与所述下模上端扣合模芯通过圆环形台阶插入圆孔空腔中。
进一步进，所述圆环形台阶内直径比所述圆孔空腔内直径大80-110丝。
进一步讲，所述圆环形台阶高3-5毫米、宽3-6毫米。
进一步讲，所述收纳室外轮廓与焊合室外轮廓相似；
所述上模下端与所述下模上端扣合收纳室与焊合室扣合。
一种可调节圆管类挤压内孔尺寸模具的调节方法包括确定K值，K为调节系数，0.97≤K≥1.3；Δd为修模后圆管内孔直径尺寸的变化值，单位为mm；Δh为修模时圆环形台阶被调整的高度，单位为mm；Δr为圆形台阶内半径与下模内孔半径的差值即距下模孔的边缘宽度，单位为mm；
Δd＝0.25k*Δh/Δr。
优先的，当圆管壁厚在2-3mm时，K值为1。
优选的，当圆管壁厚在1.2-1.5mm时，K值为0.98。
优选的，当圆管壁厚在4-5mm时，K值为1.12。
优选的，当圆管壁厚在5-6mm时，K值为1.18。
优选的，当圆管壁厚在6-7mm时，K值为1.22。
本发明有益效果如下：1、需要加增挤压管类内孔尺寸时，可以增加圆环的高度，增加高度的方法可以利用焊接的方法，需要减少挤压管类内孔尺寸时，可以降低圆环的高度，降低的方法可以用磨枪，而不用如现有方法去调节芯头，即使芯头因长期使用发生磨损，也不必去更换模具，只需要调节圆环的高度即可控制模具挤压出管类内径尺寸，同时在模具设计时能直接在下模的所述位置设计如上所述的圆环形台阶，而将模芯设计在相同型材内孔的尺寸，这样模具出料内孔一般不会比要求的小，可根据试模尺寸适当减短圆环形台阶高度减小内孔尺寸。
2、圆环横截形状为长方形或正方形时，其圆环增加或减少的高度与模具挤压出管类内径尺寸增加或减少呈线性关系。
附图说明
图1为本发明模具结构示意图。
图2为图1中A-A断面示意图。
图3为上模具结构示意图。
图4为下模具结构示意图。
图中：上模1、下模2，分流孔3，收纳室4，模芯5、焊合室6、圆孔空腔7、圆环8。
具体实施方式
如图1、2中，一种可调节圆管类挤压内孔尺寸的模具包括上模1、下模2，所述上模1下端与所述下模2上端扣合在一起，上模1与下模2均采用专用模具钢制成，上模1下端设有固定柱，下模2上端设有固定孔，当二者扣合时，固定柱插入固定孔中，；
如图3中，上模1上端设有三个围绕中心点分布的分流孔3，三个所述分流孔3在所述上模下端收纳室4汇合，在所述收纳室4内与中心点对应位置设置模芯5；
如图4中，下模2上端设有焊合室6，在所述焊合室6中心设有圆孔空腔7，所述圆孔空腔7出口穿过下模壁至下模2下端，在所述焊合室6圆孔空腔7边缘设有圆环8；
优选的，收纳室4外轮廓与焊合室6外轮廓相似；
所述上模1下端与所述下模2上端扣合收纳室4与焊合室6扣合，收纳室4与焊合室6扣合可以提高上模1与下模2扣合，使二者扣合的密封性。
所述上模1下端与所述下模2上端扣合模芯5通过圆环8插入圆孔空腔7中，使用本发明模具挤压圆类管时，先将上模1下端与所述下模2上端扣合起来，高温高压的铝合金通过上模1上端的分流孔3均匀的进入上模1的收纳室4内，并进入焊合室6内，之后漫过圆环形台阶8进入模芯5与圆孔空腔7间隙穿过下模2从下模2下端圆孔空腔7出口挤出成型，如果挤压成型的圆管直径比设计值大，则拆开上模1与下模2，将圆环8的高度(这里所述的圆环8的高度，是从焊合室6底表面至圆环8顶表面的垂直距离)增加，如下挤压成型的圆管直径比设计值小，则拆开上模1与下模2，将圆环8的高度降低。
优选的，圆环8内直径比所述圆孔空腔外直径大80-110丝(1丝等于0.01毫米)，圆环8高3-5毫米、宽3-6毫米；
例如：采用上述结构的试验模具规格模具(尺寸)，生产内径13、外径17.8的圆管；
圆环8内直径比圆孔空腔7外直径大100丝，即圆孔空腔7外壁距圆环内壁的距离为50丝，圆环8高4毫米、宽4-5毫米；
在相同的结构情况下，不设置圆环8的对比模具；
试验时，采用相同的挤压条件分别用对比模具、试验模具生产圆管，二者相差40丝左右，通过反复试验，试验模具挤压圆管，(在高度2-5毫米的范围内)圆环8高度每减短1毫米，圆管内径就减小10丝左右，如此类推可有效减小内孔出料尺寸；(在高度2-5毫米的范围内)圆环8高度每增加1毫米，圆管内径就增加10丝左右。
而对比模具需要改变圆管内径时，需要在模芯上加焊或是用车床车，模芯是挤压圆管的核心部件，在其上做修理容易造成模具芯头偏芯等而引起圆管内径出现较大偏差。
试验模具需要改变圆管内径时，只要增加或减少圆环8的高度即可，不用去改变模芯结构，在模芯长时间使用发生磨损后，也可以通过调节圆环8的高度，去弥补模芯磨损造成的圆管内径的变化。
一种可调节圆管类挤压内孔尺寸模具的调节方法包括确定K值，K为调节系数，0.97≤K≥1.3；Δd为修模后圆管内孔直径尺寸的变化值，单位为mm；Δh为修模时圆环形台阶被调整的高度，单位为mm；Δr为圆形台阶内半径与下模内孔半径的差值即距下模孔的边缘宽度，单位为mm；
Δd＝0.25k*Δh/Δr。
优选的，当圆管壁厚在2-3mm时，K值为1。
优选的，当圆管壁厚在1.2-1.5mm时，K值为0.98-0.99。
优选的，当圆管壁厚在4-5mm时，K值为1.12-1.13。
优选的，当圆管壁厚在5-6mm时，K值为1.18-1.19。
优选的，当圆管壁厚在6-7mm时，K值为1.22-1.23。
以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限制本发明的保护范围，故凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：所述的模具包括上模、下模，所述上模下端与所述下模上端扣合在一起；
所述上模上端设有多个围绕中心点分布的分流孔，多个所述分流孔在所述上模下端收纳室汇合，在所述收纳室内与中心点对应位置设置模芯；
所述下模上端设有焊合室，在所述焊合室中心设有圆孔空腔，所述圆孔空腔出口穿过下模壁至下模下端，在所述焊合室圆孔空腔边缘设有圆环形台阶；
模芯通过圆环形台阶插入圆孔空腔中；
所述圆环形台阶内直径比所述圆孔空腔内直径大80-110丝；
所述调节方法包括确定K值，K为调节系数，0.97≤K≤1.3；Δd为修模后圆管内孔直径尺寸的变化值，单位为mm；Δh为修模时圆环形台阶被调整的高度，单位为mm；Δr为圆形台阶内半径与下模内孔半径的差值，单位为mm；
Δd＝0.25k*Δh/Δr。
2.根据权利要求1所述的一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：当圆管壁厚在2-3mm时，K值为1。
3.根据权利要求1所述的一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：当圆管壁厚在1.2-1.5mm时，K值为0.98。
4.根据权利要求1所述的一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：当圆管壁厚在4-5mm时，K值为1.12。
5.根据权利要求1所述的一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：所述圆环形台阶高3-5毫米、宽3-6毫米。
6.根据权利要求1所述的一种采用可调节圆管挤压内孔尺寸模具的调节方法，其特征在于：收纳室与焊合室扣合。
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