CN109675951A - 一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用 - Google Patents

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葛文浩
许栩达
江荣德
黄志其
万里
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C26/00—Rams or plungers; Discs therefor

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Abstract

本发明公开了一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用，所述模垫包括：模垫主体，进气孔，设置于模垫中心的出料口，所述模垫与模具出料口连接的一端还设有第一环形槽和第二环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽依次设置在出料口四周，第一环形槽分别与出料口和第二环形槽连通，第二环形槽的外侧通过凹槽与进气孔连通，所述进气孔的设置方向与出料口一致，贯穿模垫；将该模垫固定在模具的出料端，并在其进气孔中通入氮气，使氮气在模具出料口处形成缺氧区，避免高温挤压铝型材过程中铝型材表面出毛刺和颗粒，提高了挤压铝型材的出材表面质量，增加了模具的使用寿命，缩短了挤压铝型材的生产周期。

Description

一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用
技术领域
本发明涉及铝型材挤压用模具及其应用技术领域，特别涉及一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用。
背景技术
铝型材的高温挤压生产中，铝在高温下被挤出模具时，与模具产生剧烈摩擦，接触空气中的氧气容易产生毛刺或颗粒附着在铝型材表面，对生产高光料有严重的影响。目前对于易产生毛刺、颗粒的高光类产品，通常采用以下两种处理方法：方法一，控制生产工艺温度，强化抛光模具；方法二，采用喷砂或手工打磨的方式进行处理。上述两种方法对于工业化的生产来说成本和操作难度较大，需要经验丰富的人员仔细并长期跟踪后来解决，且效果不稳定。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用，旨在解决现有技术中铝型材的高温挤压中容易出现毛刺和颗粒，对高光铝型材的生产造成严重影响，而现有的处理方法不适用于工业化生产的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫，包括：模垫主体，进气孔，设置于模垫中心的出料口，所述模垫与模具出料口连接的一端还设有第一环形槽和第二环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽依次设置在出料口四周，第一环形槽分别与出料口和第二环形槽连通，第二环形槽的外侧通过凹槽与进气孔连通，所述进气孔的设置方向与出料口一致，贯穿模垫。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述第一环形槽的槽深要比第二环形槽的槽深浅。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述第二环形槽与凹槽的深度一致。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述第一环形槽的两槽壁低于模垫表面0.5mm。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述进气孔的进气端的孔径大于出气端的孔径。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述进气孔的进气端和出气端均呈圆台状，其孔径由外向内缩小。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述凹槽的槽宽与进气孔的孔径最小处的宽度一致，并且槽底与其齐平。
所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫中，所述模垫的硬度为HRC45±1。
一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫的应用，包括，将所述模垫安装在铝材挤压模具的出料端，在铝材的挤压过程中，通过模垫中的进气孔，往模垫中通氮气，并通过气路上的掌控气阀调节气量的大小，降低铝材的表面粗糙度。
有益效果：
本发明提供了一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用，所述模垫通过设置氮气的进气孔和环绕铝材出料口的第一环形槽和第二环形槽作为气路，在应用过程中，使氮气从该气路向出料口排，充盈出料口，排走空气，使模具的出料口形成缺氧区，避免铝材在出料过程中与氧气接触产生毛刺或颗粒，提高了挤压铝型材的出料表面质量，间接增加了模具的使用寿命，缩减了挤压铝型材的生产周期，达到节省生产成本的目的。
附图说明
图1为本发明提供的所述优化铝材表面粗糙度的模垫的正视图。
图2为沿图1中A-A’方向的剖视图。
图3为图2的B部放大图。
图4为图2的C部放大图。
图5为图2的D部放大图。
具体实施方式
本发明提供一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-5，本发明提供一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫，包括：模垫主体1，进气孔2，设置于模垫中心的出料口3，所述模垫与模具出料口连接的一端还设有第一环形槽4和第二环形槽5，所述第一环形槽4和第二环形槽5依次设置在出料口3四周，第一环形槽4分别与出料口3和第二环形槽5连通，第二环形槽5的外侧通过凹槽6与进气孔2连通，所述进气孔2的设置方向与出料口3一致，贯穿模垫。所述模垫适用于大机（大于2500T的挤压机）的出料口喷氮气工艺，所述模垫固定在模具的出料口端，其的出料口大于所要挤压的铝型材G，固定在模具出料口的一端，优选的，所述第二环形槽的槽底为圆弧面，容易加工，相对与有棱角的形状不容易产生裂纹源，提高模具的寿命。第一环形槽和第二环形槽公用一个槽壁，该槽壁的上端低于模垫的表面，进气孔中的气体流向第二环形槽后通过第一环形槽和第二环形槽共用的槽壁进入第一环形槽中，然后进入出料口，充盈出料口，排走空气，使模具的出料口形成缺氧区，减少模具出料口中的铝型材与空气中的氧气接触，避免铝型材与模具产生剧烈摩擦时，受氧气的影响产生毛刺或者颗粒附着铝型材表面，降低挤出铝型材的表面粗糙度，提高其光泽度，并且减少了后续去毛刺和颗粒的工序，提供生产效率。
具体地，所述第一环形槽4的槽深要比第二环形槽5的槽深浅。保证从第二环形槽中排出的氮气能够充盈第一环形槽，最大限度地减少模具出料口处氧气的含量。
具体地，所述第二环形槽5与凹槽6的深度一致，使从凹槽中排向第二环形槽的气体能够快速充满第二环形槽，并且在气体不断进入第二环形槽的过程中排出第二环形槽中的空气，氮气的密度要略小于空气的密度，如果凹槽的深度与第二环形槽的深度不一致，难以将空气全部排出。
一种实施方式中，所述第一环形槽4的两槽壁低于模垫表面0.5mm，实现台阶式的气路，更利于排出空气和氮气的流向。
优选的，所述进气孔2的进气端21的孔径大于出气端22的孔径，模垫靠近出气端的三分一处，其孔径变窄，然后在出气端孔径又增大一些，但是比进气端要小；进气端的孔径较大，气体能够快速进入到进气孔中，然后在孔径变小处气体的流速增大，加快气体进入凹槽中的速度，形成较大的气压，使进气孔中的气体能够最大限度将模具口和模垫中的空气排出。
请参阅图4和5，进一步地，所述进气孔2的进气端和出气端均呈圆台状，其孔径由外向内缩小。使气体更容易进入和排出。
具体地，所述凹槽6的槽宽与进气孔2的孔径最小处的宽度一致，并且槽底与其齐平。有利于排出凹槽中的空气。
优选的，所述模垫的硬度为HRC45±1。在硬度、韧性和耐磨度等性能上满足模垫的要求。
一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫的应用，包括，将所述模垫安装在铝材挤压模具的出料端，将所述模垫紧贴在模具的出料端，在模具中开设相应的气孔，与所述模具上的气孔对应，铺设便于拆卸的氮气输送管道在挤压机处连接氮气制造机，并通过连接管将挤压机处的氮气输送管道与模具的气孔连接，在铝材的挤压过程中，通过模垫中的进气孔2，往模垫中通氮气，使氮气充满第一环形槽和第二环形槽，并充盈模具出料口，排走空气，使模具出料口形成缺氧区，优选的，还可以通过氮气制造机与挤压机之间的气路上的掌控气阀调节气量的大小，适应不同型号的铝材的挤压生产的需求，生产过程中联动挤压机喷氮气，挤压完成则停机停氮气，降低铝材的表面粗糙度。
优选的，所述氮气制造机的制备的氮气的纯度为99.95%以上，气压0.1Mpa以上。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，包括：模垫主体，进气孔，设置于模垫中心的出料口，所述模垫与模具出料口连接的一端还设有第一环形槽和第二环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽依次设置在出料口四周，第一环形槽分别与出料口和第二环形槽连通，第二环形槽的外侧通过凹槽与进气孔连通，所述进气孔的设置方向与出料口一致，贯穿模垫。
2.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述第一环形槽的槽深要比第二环形槽的槽深浅。
3.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述第二环形槽与凹槽的深度一致。
4.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述第一环形槽的两槽壁低于模垫表面0.5mm。
5.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述进气孔的进气端的孔径大于出气端的孔径。
6.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述进气孔的进气端和出气端均呈圆台状，其孔径由外向内缩小。
7.根据权利要求6所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述凹槽的槽宽与进气孔的孔径最小处的宽度一致，并且槽底与其齐平。
8.根据权利要求1所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫，其特征在于，所述模垫的硬度为HRC45±1。
9.一种如权利要求1-8任一项中所述的优化铝材出料表面粗糙度的模垫的应用，其特征在于，将所述模垫安装在铝材挤压模具的出料端，在铝材的挤压过程中，通过模垫中的进气孔，往模垫中通氮气，并通过气路上的掌控气阀调节气量的大小，降低铝材的表面粗糙度。
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