CN110508637A - 一种生产铝型材的模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产铝型材的模具，属于模具设计技术领域。本发明包括上模、焊合室和下模，所述焊合室设置在上模与下模之间，所述焊合室的外部套设有外壳，所述焊合室能够在外壳内转动；所述焊合室的内壁上设有多个绞合件，该绞合件沿焊合室的内壁周向相连。本发明将焊合室设计成可转动结构，且在焊合室的内壁上设有多个绞合件，焊合室在转动的过程中带动绞合件转动，对于流入焊合室中的金属坯料进行搅拌，使得坯料弯曲绞合在一起，搅拌的更加均匀，不易产生焊缝，提高产品质量。

Description

一种生产铝型材的模具

技术领域

本发明涉及模具设计技术领域，更具体地说，涉及一种生产铝型材的模具。

背景技术

平面分流模作为挤压工艺中生产金属管材的重要模具，尤其是在生产铝型材的过程中占有重要地位。其工作原理是采用实心铸锭，在挤压机挤压力的作用下，铝锭经过模具分流孔时被劈成几股金属流，汇聚于焊合室，在模腔内又重新被焊合，然后通过模芯与模孔所形成的间隙流出，而形成符合一定尺寸要求的管材或空心型材。虽然采用平面分流模生产铝管材的生产成本低，但是随着铝管材产品的多样化和复杂化，其铝管材的产品精度也越来越高，现有技术的平面分流模在使用过程中，由于金属被重新分成几股金属流，之后又汇聚到一起，中间金属流并未过多的加工，所形成的铝管材容易产生焊缝，从而降低产品的质量。

经检索，中国专利申请号：200920165333.4，发明创造名称为：一种平面分流模，该申请案包括下模、上模；将所述上模和所述下模定位的定位销；连接所述上模和所述下模的螺钉；其中，所述下模包括焊合室、模孔型腔、工作带和空刀；所述上模包括：分流孔、分流桥和模芯，所述分流桥为“S”型。虽然该申请案采用“S”型的分流桥使得加工出的产品上形成的焊合线是一条波浪线，能够提高焊缝的强度，但是焊缝仍然存在，且沿着产品轴向呈直线分布，形成弱面，容易开裂。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中平面分流模生产铝型材易形成焊缝的问题，提供了一种生产铝型材的模具；本发明将焊合室设计成可转动结构，且在焊合室的内壁上设有多个绞合件，焊合室在转动的过程中带动绞合件转动，对于流入焊合室中的金属坯料进行搅拌，使得坯料弯曲绞合在一起，搅拌的更加均匀，不易产生焊缝，提高了产品质量。

2、技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种生产铝型材的模具，包括上模、焊合室和下模，所述焊合室设置在上模与下模之间，所述焊合室的外部套设有外壳，所述焊合室能够在外壳内转动；所述焊合室的内壁上设有多个绞合件，该绞合件沿焊合室的内壁周向设置。

作为本发明的更进一步改进，所述绞合件设有4个，4个绞合件沿焊合室周向等间隔设置。

作为本发明的更进一步改进，所述外壳包括一内衬，该内衬的内壁周向设有两个磁组，两个磁组相对设置，且每个磁组设有形状为弧形的定磁铁；所述焊合室包括密封筒和支撑环，所述支撑环通过支架与密封筒相连，该支架上设有线圈，所述绞合件设在密封筒的内壁上。

作为本发明的更进一步改进，所述定磁铁的一端设有一锁止机构，该锁止机构包括卡头、伸缩件和T形件；所述卡头设有两个，且两个卡头沿定磁铁的高度方向设置，所述卡头之间通过横梁相连，且两个卡头相对的端面上各设有一I形件，横梁通过导向柱与I形件相连，所述导向柱上设有T形件，该T形件与伸缩件相连，所述内衬上开设有楔形槽，所述伸缩件卡合在该楔形槽中。

作为本发明的更进一步改进，所述导向柱上套设有弹簧，该弹簧的一端与横梁相连，弹簧的另一端与T形件相连；所述伸缩件上设有与楔形槽的一号斜面相接触的二号斜面；所述的楔形槽至少设有四个，且多个楔形槽沿内衬周向等间隔设置。

作为本发明的更进一步改进，每个磁组设有两个定磁铁，且两个定磁铁之间存在间隔，所述支撑环位于该间隔中；所述定磁铁的外壁沿其周向设有凸起，所述内衬上设有与该凸起相配合的限位滑槽。

作为本发明的更进一步改进，所述支架设有4个，4个支架沿密封筒周向等间隔设置，且每个支架上都设有线圈。

作为本发明的更进一步改进，所述密封筒的底端设有换向器，所述换向器通过导电体与线圈相连；所述下模的上端面上开设有滑道，该滑道上设有电极；所述换向器设置在滑道内，且换向器与电极滑动相连。

作为本发明的更进一步改进，所述外壳还包括固定环，所述固定环通过定位块与内衬相连；所述固定环上设有调节器和降温管，所述调节器与一温度传感器电连接；所述降温管与内衬上的冷却通道相连通。

作为本发明的更进一步改进，所述上模上至少开设有两个分流孔。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种生产铝型材的模具，焊合室设计成可转动结构，且在焊合室的内壁上设有多个绞合件，焊合室在转动的过程中带动绞合件转动，对于流入焊合室中的金属坯料进行搅拌，使得坯料弯曲绞合在一起，搅拌的更加均匀，不易产生焊缝，提高产品质量。

(2)本发明的一种生产铝型材的模具，在内衬内壁相对设有两个磁组，且每个磁组设有定磁铁，并在焊合室的支架上设有线圈，当线圈中通有电流后，且位于定磁铁产生的磁场中，因此线圈会受到吸引力或排斥力，导致焊合室转动，从而带动内部的绞合件转动，对坯料进行搅拌。

(3)本发明的一种生产铝型材的模具，为了保证加工出的铝管材的质量，在定磁铁的一端设有锁止机构，该锁止机构的伸缩件卡合在楔形槽中，当定磁铁与通有电流的线圈之间的作用力较大时，伸缩件收缩，在力的作用下，定磁铁沿着焊合室转动方向的相反方向运动，伸缩件卡合到另一个楔形槽中，使得定磁铁与通有电流的线圈之间的作用力减小，焊合室的转速降低，整个过程有效避免绞合件把坯料切断这一现象的发生，从而保证加工出的铝管材的质量。

(4)本发明的一种生产铝型材的模具，在外壳一侧设置有调节器和温度传感器，温度传感器感应焊合室的温度并将温度信号传给调节器，调节器对其进行分析和处理，从而调节降温通道内的冷却液流量，控制模具的温度，从而提高模具的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的一种生产铝型材的模具的爆炸结构示意图；

图2为本发明中上模的仰视结构示意图；

图3为图2中A-A的剖面结构示意图；

图4为本发明中焊合室的主视结构示意图；

图5为本发明中焊合室的仰视结构示意图；

图6为本发明中外壳的结构示意图；

图7为本发明中外壳的主视结构示意图；

图8为图7中B-B的剖面结构示意图；；

图9为本发明中外壳未安装定磁铁的结构示意图；

图10为本发明中定磁铁的结构示意图；

图11为本发明中锁止机构的结构放大示意图；

图12为本发明中下模的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、上模；110、分流孔；120、定位孔；130、模芯；

200、焊合室；210、绞合件；220、密封筒；230、换向器；231、导电体；240、支架；241、线圈；250、支撑环；

300、外壳；310、内衬；311、降温管；312、连接件；313、楔形槽；314、一号斜面；315、限位滑槽；320、定位块；330、固定环；340、调节器；350、定磁铁；351、凸起；360、锁止机构；361、卡头；362、伸缩件；363、T形件；364、限位卡槽；365、二号斜面；366、横梁；367、导向柱；368、I形件；369、弹簧；

400、下模；410、模孔；430、滑道；431、电极。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种生产铝型材的模具，如图1所示，包括上模100、焊合室200和下模400，其中，焊合室200设置在上模100与下模400之间，且焊合室200的外部套设有外壳300，值得说明的是，本实施例的焊合室200能够在外壳300的内腔中转动，即焊合室200以自身的中心轴进行自转；此外，本实施例中在焊合室200的内壁上设有多个绞合件210，且该绞合件沿焊合室200的内壁周向设置。

结合图1、图2和图3，本实施例的上模100包括分流孔110和模芯130，其中，分流孔110至少设有开设有两个分流孔110，所述模芯130垂直设在上模100的下端面的中部。

本实施例的下模400上开设有与模芯130相配合的模孔410，且模孔410的开口程度大于模芯130的宽度。优选的，本实施例中的模芯130的横截面为圆形，模孔410的形状也为圆形，且所述模芯130的直径小于模孔410的直径。

本实施例的一种生产铝型材的模具，在使用过程中，金属首先经过上模100的分流孔110，将金属分成几股金属流，即分成几股坯料，然后汇聚到焊合室200内，焊合室200转动，使得位于焊合室200内壁上的绞合件210也随之转动，从而对流进焊合室200内的几股坯料进行搅拌，使得几股坯料混合的更加均匀，之后，坯料在焊合室200内向着中部移动，从模芯130与模孔410之间的间隙中流出，从而形成铝管材。

值得说明的是，绞合件210的数量与坯料混合均匀程度有关，可以设有1个、2个、4个、8个……绞合件210的数量越多坯料混合的越加均匀。本实施例中为了使得进入焊合室200的几股坯料混合的更加均匀，其绞合件210的数量设有4个，且4个绞合件210沿焊合室200周向等间隔设置。

本实施例中为了控制焊合室200转动，可以采用电机对其进行控制，具体为，本实施例的焊合室200外壁周向设有齿条，该齿条与齿轮相啮合，且所述齿轮安装在电机的电机轴上。电机工作时，其电机轴带动齿轮转动，在轮齿的啮合作用下，焊合室200进行转动。

实施例2

本实施例的一种生产铝型材的模具，基本同实施例1，其不同之处在于：结合图1、图4、图5和图6，采用另一种方式控制焊合室200的转动，具体为：

本实施例的外壳300包括一内衬310，该内衬310的内壁周向设有两个磁组，两个磁组相对设置，且每个磁组设有形状为弧形的定磁铁350。值得说明的是，本实施例中的每个磁组中设有一个定磁铁350，且在内衬310内壁上相对设置的定磁铁350磁极不同，即其中一个磁组中的定磁铁350的磁极为S极，相对的另一个磁组中的定磁铁350的磁极为N极。

本实施例的焊合室200包括密封筒220和支撑环250，其中，支撑环250设置在密封筒220的外部，通过分流孔110的数股坯料在密封筒220内焊合；所述支撑环250上设有支架240，如图5所示，该支架240的一端与支撑环250的内壁相连，支架240的另一端与密封筒220的外壁相连；且所述支架240上设有线圈241。优选的，本实施例的支架240设有2个，且2个支架240相对设置，每个支架240上设有线圈241。

值得说明的是，本实施例的绞合件210设置在密封筒220的内壁上，且绞合件210沿密封筒220的内壁周向等间隔设置。

此外，如图5示，本实施例在密封筒220的底端设有换向器230，该换向器230通过导电体231与线圈241相连。优选的，本实施例的换向器230设置在密封筒220的下表面。

本实施例的换向器230为现有技术，由几个接触片组成，接触片通过导电体231与线圈241相连。

本实施例在下模400的上端面上开设有滑道430，且在滑道430上设有电极431，如图12所示。本实施例的换向器230设置在滑道430内，且换向器230与电极431滑动相连，即换向器230能够在滑道430上转动。

焊合室200需要转动时，电流从电极431流向换向器230，经导电体231后进入到线圈241，在定磁铁350磁场的作用下，通电导体在磁场的作用下产生吸引力或排斥力，从而使焊合室200整体转动起来，位于焊合室200内部的绞合件210对坯料进行搅拌，提高加工生产出的铝管材的质量。

本实施例可以在内衬310的内壁上开设有用于支撑环250转动的凹槽，该凹槽沿内衬310内壁周向设置，从而便于焊合室200转动；同时凹槽与支撑环250相互配合有效避免焊合室200沿着径向振动，起到支撑作用。

实施例3

本实施例的一种生产铝型材的模具，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例的支撑环250与密封筒220之间的支架240数量设有4个，4个支架240沿密封筒220周向等间隔设置，如图5所示，且每个支架240上都设有线圈241。

此外，本实施例的每个磁组中设有两个定磁铁350，如图6所示，两个定磁铁350之间存在间隔，本实施例的支撑环250位于该间隔中，从而有利于焊合室200的转动。

结合图6，本实施例的外壳300还包括固定环330，该固定环330位于内衬310的外部，且固定环330通过定位块320与内衬310相连。

优选的，本实施例的定位块320与内衬310的上端面固定相连，即本实施例的固定环330的上端面高于内衬310的上端面。本实施例的定位块320的数量设有4个，4个定位块320沿内衬310周向等间隔设置。

为了便于上模100安装在外壳300上，其上模100的周向设有定位孔120，该定位孔120与定位块320相配合，便于上模100安装。优选的，本实施例中的定位块320的形状设计成T形，即定位块320的横截面为T形，所述定位孔120的横截面也设计成与之配合的T形结构。

本实施例的上模100上的分流孔110设有4个。

本实施例在内衬310外壁的下端设有连接件312，该连接件312的数量也设有4个，且沿内衬310周向等间隔设置，通过该连接件312将下模400固定在外壳300上。

实施例4

本实施例的一种生产铝型材的模具，基本同实施例3，其不同之处在于：结合图10和图11，本实施例在定磁铁350的一端面上设有一锁止机构360，该锁止机构360包括卡头361、伸缩件362和T形件363；其中，卡头361定磁铁350与端面相连，且卡头361的数量设有两个，两个卡头361沿定磁铁350的高度方向设置，即其中一个卡头361位于另一个卡头361的上方，两个卡头361之间相对的两个端面之间通过横梁366相连，且在每一个卡头361的端面上还安装有I形件368；本实施例的横梁366通过导向柱367与I形件368相连，即横梁366上设有两个导向柱367，且两个导向柱367相互平行。本实施例的T形件363设置在两个导向柱367上，其安装位置如图11所示，此外，本实施例的T形件363的前端与伸缩件362相连，该伸缩件362位于卡头361两相对端面之间，且其高度小于卡头361两相对端面之间的距离。

值得说明的是，本实施例中的横梁366与I形件368相平行，且垂直于所连接的端面，导向柱367与横梁366相垂直。

如图9所示，本实施例在内衬310上的相应位置开设有楔形槽313，该楔形槽313用于卡合伸缩件362，将定磁铁350固定在内衬310上。

本实施例的模具在使用过程中，位于密封筒220上的绞合件210对坯料进行搅拌，使得坯料混合的更加均匀，但是绞合件210在对坯料搅拌的过程中，其绞合件210对坯料搅拌的速度越快，坯料的变形程度越大，绞合件210对坯料产生的切应力也就越大，当切应力大于坯料的许用切应力时，坯料被切断，从而使最终加工出的铝管材产生较多的焊缝，即降低铝管材的质量。

本实施例中为了避免这一问题的产生，其T形件363活动安装于两个导向柱367上，即T形件363能够沿着导向柱367的长度方向上移动。此外，本实施例在导向柱367的外部套设有弹簧369，该弹簧369的一端与横梁366相连，弹簧369的另一端与T形件363相连，如图11所示。本实施例中的弹簧369始终处于压缩状态。

此外，本实施例在伸缩件362上开设有限位卡槽364，该限位卡槽364的开设方向与伸缩件362的高度方向相同，且限位卡槽364的宽度大于I形件368的宽度。值得说明的是，本实施例的T形件363与伸缩件362相连处位于该限位卡槽364中。

由于本实施例的T形件363能够在导向柱367上移动，使得伸缩件362能够在两个卡头361之间伸缩。

本实施例的楔形槽313设有至少四个，且多个楔形槽313沿内衬310周向等间隔设置，该楔形槽313的数量根据实际生产加工所需进行设计；优选的，本实施例多的形状为一直角梯形，且直角梯形的斜面始终朝着焊合室200的旋转方向，即为图8中的一号斜面314。为了便于伸缩件362伸缩，在伸缩件362上设有与一号斜面314相配合的二号斜面365，且二号斜面365与一号斜面314的倾斜角度相同。

值得说明的是，本实施例在定磁铁350的外壁沿其周向设有凸起351，所述内衬310上设有与该凸起351相配合的限位滑槽315，从而便于定磁铁350沿着内衬310进行周向转动。

本实施例中的伸缩件362卡合于楔形槽313时，二号斜面365与一号斜面314两者相互接触，当焊合室200的转速较大时，即定磁铁350与通有电流的线圈241之间所产生的作用力也就越大，导致伸缩件362与楔形槽313之间的作用力也就越大，即二号斜面365与一号斜面314之间的作用力越大，在斜面的导向作用下，使得弹簧369收缩，即带动伸缩件362往两个卡头361之间的间隙中收缩，导致二号斜面365与一号斜面314逐渐分离，伸缩件362完全收缩至两个卡头361之间时，定磁铁350在通有电流的线圈241的作用力下，沿着焊合室200转动方向的相反方向运动，定磁铁350与通有电流的线圈241之间的作用力减小，导致焊合室200的转速降低，当作用力减小后，弹簧369回复，将伸缩件362弹出，卡合在另一个楔形槽313中，整个过程有效避免绞合件210把坯料切断这一现象的发生，从而保证加工出的铝管材的质量。

实施例5

本实施例的一种生产铝型材的模具，基本同实施例4，其不同之处在于：如图6和图7所示，本实施例在固定环330上设有一调节器340和降温管311，其中，调节器340与一温度传感器电连接，该温度传感器用于感应焊合室200的温度；本实施例的降温管311与内衬310上周向设置的冷却通道相连通，用于对内衬310进行降温，该冷却通道并未在图中体现。

通过温度传感器首先检测焊合室200的温度，将检测结果传输至调节器340中，调节器340将该结果与设定值相比较，得出偏差后，将该偏差信号输送至执行元件，由执行元件执行相应操作。本实施例中的执行元件为一控制阀，该控制阀设在降温管311上，控制阀根据相应信号控制阀门的开合，从而控制降温管311中冷却液的流量，控制模具的温度，从而提高模具的使用寿命。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生产铝型材的模具，包括上模(100)、焊合室(200)和下模(400)，所述焊合室(200)设置在上模(100)与下模(400)之间，其特征在于：所述焊合室(200)能够整体进行转动；所述焊合室(200)的内壁上设有多个绞合件(210)，该绞合件(210)沿焊合室(200)的内壁周向设置。

2.根据权利要求1所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述绞合件(210)设有4个，4个绞合件(210)沿焊合室(200)周向等间隔设置。

3.根据权利要求2所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述外壳(300)包括一内衬(310)，该内衬(310)的内壁周向设有两个磁组，两个磁组相对设置，且每个磁组设有形状为弧形的定磁铁(350)；所述焊合室(200)包括密封筒(220)和支撑环(250)，所述支撑环(250)通过支架(240)与密封筒(220)相连，该支架(240)上设有线圈(241)，所述绞合件(210)设在密封筒(220)的内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述定磁铁(350)的一端设有一锁止机构(360)，该锁止机构(360)包括卡头(361)、伸缩件(362)和T形件(363)；所述卡头(361)设有两个，且两个卡头(361)沿定磁铁(350)的高度方向设置，所述卡头(361)之间通过横梁(366)相连，且两个卡头(361)相对的端面上各设有一I形件(368)，横梁(366)通过导向柱(367)与I形件(368)相连，所述导向柱(367)上设有T形件(363)，该T形件(363)与伸缩件(362)相连，所述内衬(310)上开设有楔形槽(313)，所述伸缩件(362)卡合在该楔形槽(313)中。

5.根据权利要求4所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述导向柱(367)上套设有弹簧(369)，该弹簧(369)的一端与横梁(366)相连，弹簧(369)的另一端与T形件(363)相连；所述伸缩件(362)上设有与楔形槽(313)的一号斜面(314)相接触的二号斜面(365)；所述的楔形槽(313)至少设有四个，且多个楔形槽(313)沿内衬(310)周向等间隔设置。

6.根据权利要求5所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：每个磁组设有两个定磁铁(350)，且两个定磁铁(350)之间存在间隔，所述支撑环(250)位于该间隔中；所述定磁铁(350)的外壁沿其周向设有凸起(351)，所述内衬(310)上设有与该凸起(351)相配合的限位滑槽(315)。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述支架(240)设有4个，4个支架(240)沿密封筒(220)周向等间隔设置，且每个支架(240)上都设有线圈(241)。

8.根据权利要求7所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述密封筒(220)的底端设有换向器(230)，所述换向器(230)通过导电体(231)与线圈(241)相连；所述下模(400)的上端面上开设有滑道(430)，该滑道(430)上设有电极(431)；所述换向器(230)设置在滑道(430)内，且换向器(230)与电极(431)滑动相连。

9.根据权利要求3所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述外壳(300)还包括固定环(330)，所述固定环(330)通过定位块(320)与内衬(310)相连；所述固定环(330)上设有调节器(340)和降温管(311)，所述调节器(340)与一温度传感器电连接；所述降温管(311)与内衬(310)上的冷却通道相连通。

10.根据权利要求2所述的一种生产铝型材的模具，其特征在于：所述上模(100)上至少开设有两个分流孔(110)。