CN112191827B - 一种铝合金板材制造用模具及其应用方法 - Google Patents

一种铝合金板材制造用模具及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金板材制造用模具及其应用方法，涉及铝合金板材技术领域。该铝合金板材制造用模具，包括外模具，所述外模具内腔的中部设置有中模具，所述外模具的内腔且位于中模具的两侧均设置有主模具，所述外模具的两侧均贯穿设置有侧模具，所述侧模具与主模具之间设置有第一槽口，所述中模具与主模具之间设置有第二槽口。该铝合金板材制造用模具及其应用方法，通过模具的改良，同时采用三种不同的原料进行组合制造，在保证板材性能的同时极大程度上减少了除铝以外其他元素的使用，减少制造成本的同时最大程度上发挥微量元素的作用。

Description

一种铝合金板材制造用模具及其应用方法
技术领域
本发明涉及铝合金板材技术领域，具体为一种铝合金板材制造用模具及其应用方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
在现有技术中，铝合金板材各个部位的材料均匀，难以最大程度上发挥微量元素的作用，同时对对应元素的要求量较高(例如：铝钛合金采用加入钛的方式提高板材的中心强度，在加强时，对中间和两侧部位进行框架加强即可，若采用均匀分布的铝钛合金，则会导致钛的需求量增加，对于制铝企业而言，除铝以外其他材料多数采用向外采购的形式获得，其本身无法生产，其他材料含量的增加，会极大的增加制造成本)，虽然制造工艺相对简单但难以很好的满足使用者更好的使用需求，但对环境的适用性不强。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝合金板材制造用模具及其应用方法，解决了在现有技术中，铝合金板材各个部位的材料均匀，难以最大程度上发挥微量元素的作用，同时对对应元素的要求量较高(例如：铝钛合金采用加入钛的方式提高板材的中心强度，在加强时，对中间和两侧部位进行框架加强即可，若采用均匀分布的铝钛合金，则会导致钛的需求量增加，对于制铝企业而言，除铝以外其他材料多数采用向外采购的形式获得，其本身无法生产，其他材料含量的增加，会极大的增加制造成本)，虽然制造工艺相对简单但难以很好的满足使用者更好的使用需求，但对环境的适用性不强的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铝合金板材制造用模具，包括外模具，所述外模具内腔的中部设置有中模具，所述外模具的内腔且位于中模具的两侧均设置有主模具，所述外模具的两侧均贯穿设置有侧模具，所述侧模具与主模具之间设置有第一槽口，所述中模具与主模具之间设置有第二槽口；
所述外模具包括外模具本体，所述外模具本体的两侧均开设有侧插槽，所述外模具本体内腔中间位置的顶部和底部均开设有中插槽，所述外模具本体的内腔且位于中插槽两侧的顶部和底部均开设有主插槽；
所述中模具包括中模具本体，所述中模具本体的正表面设置有中模具拉环，所述中模具本体的顶部和底部均设置有中模具凸起，所述中模具凸起与中插槽配合设置；
所述主模具包括主模具本体，所述主模具本体的正表面设置有主模具拉环，所述主模具本体的顶部和底部均设置有与主插槽配合设置的主模具凸起；
所述侧模具包括侧模具本体，所述侧模具本体的一侧通过连接板连接有限位块，当侧模具与外模具拼接时，侧模具本体位于外模具的内腔，限位块位于外模具的外部，连接板位于侧插槽内，所述侧模具本体和限位块的正表面均设置有侧模具拉环；
所述侧模具本体的体积、第一槽口的容积、主模具本体的体积、第二槽口的容积以及中模具本体的体积之间的比值为5:1:35:2:8。
一种铝合金板材制造用模具的应用方法，包括上述所述的铝合金板材制造用模具，具体操作如下：
S1、准备第一原料：将铝块、铬粉、硼粉、硅粉和锌块加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第一原料，其中第一原料中各项物质含量的质量占比为：0.05％-0.1％的铬、0.01％-0.05％的硼、 0.2％-0.8％的硅和8％-9％的锌，其余部分为铝；
S2、准备第二原料：将铝块、铜粉、镁块和锡条加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第二原料，其中第二原料中各项物质含量的质量占比为：0.3％-0.5％的铜、3％-4％的镁和0.02％-0.05％的锡，其余部分为铝；
S3、准备第三原料：将铝块、铁粉和钛粉加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第三原料，其中第三原料中各项物质含量的质量占比为：0.5％-0.8％的铁和0.5％-0.8％的钛，其余部分为铝；
S4、将外模具、中模具、主模具和侧模具拼接，并在第一槽口和第二槽口内注入第三原料，待加入的第三原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S5、通过中模具拉环将中模具本体相对于外模具取出，并在其原对应位置注入第一原料，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S6、通过主模具拉环将主模具本体相对于外模具取出，并在其原对应位置注入第二原料，待加入的第二原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S7、通过侧模具拉环将侧模具本体相对于外模具取出，并在其原对应位置注入第一原料，以此形成初产品，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S8、将初产品与外模具分离，随后对其进行切割抛光操作，从而生成最终产品。
(三)有益效果
本发明提供了一种铝合金板材制造用模具及其应用方法。具备以下有益效果：该铝合金板材制造用模具及其应用方法，通过模具的改良，同时采用三种不同的原料进行组合制造，在保证板材性能的同时极大程度上减少了除铝以外其他元素的使用，减少制造成本的同时最大程度上发挥微量元素的作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明外模具的结构示意图；
图3为本发明中模具的结构示意图；
图4为本发明主模具的结构示意图；
图5为本发明第一槽口的结构示意图。
图中：1、外模具；11、中插槽；12、侧插槽；13、外模具本体；14、主插槽；2、中模具；21、中模具本体；22、中模具拉环；23、中模具凸起；3、主模具；31、主模具拉环；32、主模具本体；33、主模具凸起；4、侧模具； 41、侧模具本体；42、连接板；43、限位块；44、侧模具拉环；5、第一槽口； 6、第二槽口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种铝合金板材制造用模具，包括外模具1，外模具1内腔的中部设置有中模具2，外模具1的内腔且位于中模具2的两侧均设置有主模具3，外模具1的两侧均贯穿设置有侧模具4，侧模具4与主模具3之间设置有第一槽口5，中模具2与主模具3之间设置有第二槽口6；
外模具1包括外模具本体13，外模具本体13的两侧均开设有侧插槽12，外模具本体13内腔中间位置的顶部和底部均开设有中插槽11，外模具本体13的内腔且位于中插槽11两侧的顶部和底部均开设有主插槽14；
中模具2包括中模具本体21，中模具本体21的正表面设置有中模具拉环 22，中模具本体21的顶部和底部均设置有中模具凸起23，中模具凸起23与中插槽11配合设置；
主模具3包括主模具本体32，主模具本体32的正表面设置有主模具拉环 31，主模具本体32的顶部和底部均设置有与主插槽14配合设置的主模具凸起33；
侧模具4包括侧模具本体41，侧模具本体41的一侧通过连接板42连接有限位块43，当侧模具4与外模具1拼接时，侧模具本体41位于外模具1的内腔，限位块43位于外模具1的外部，连接板42位于侧插槽12内，侧模具本体41和限位块43的正表面均设置有侧模具拉环44；
侧模具本体41的体积、第一槽口5的容积、主模具本体32的体积、第二槽口6的容积以及中模具本体21的体积之间的比值为5:1:35:2:8。
一种铝合金板材制造用模具的应用方法，包括上述的铝合金板材制造用模具，具体操作如下：
S1、准备第一原料：将铝块、铬粉、硼粉、硅粉和锌块加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第一原料，其中第一原料中各项物质含量的质量占比为：0.05％-0.1％的铬、0.01％-0.05％的硼、 0.2％-0.8％的硅和8％-9％的锌，其余部分为铝；
S2、准备第二原料：将铝块、铜粉、镁块和锡条加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第二原料，其中第二原料中各项物质含量的质量占比为：0.3％-0.5％的铜、3％-4％的镁和0.02％-0.05％的锡，其余部分为铝；
S3、准备第三原料：将铝块、铁粉和钛粉加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第三原料，其中第三原料中各项物质含量的质量占比为：0.5％-0.8％的铁和0.5％-0.8％的钛，其余部分为铝；
S4、将外模具1、中模具2、主模具3和侧模具4拼接，并在第一槽口5 和第二槽口6内注入第三原料，待加入的第三原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S5、通过中模具拉环22将中模具本体21相对于外模具1取出，并在其原对应位置注入第一原料，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S6、通过主模具拉环31将主模具本体32相对于外模具1取出，并在其原对应位置注入第二原料，待加入的第二原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S7、通过侧模具拉环44将侧模具本体41相对于外模具1取出，并在其原对应位置注入第一原料，以此形成初产品，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S8、将初产品与外模具1分离，随后对其进行切割抛光操作，从而生成最终产品。
综上所述，该铝合金板材制造用模具及其应用方法，通过模具的改良，同时采用三种不同的原料进行组合制造，在保证板材性能的同时极大程度上减少了除铝以外其他元素的使用，减少制造成本的同时最大程度上发挥微量元素的作用。
其中，板材的中间位置和两侧的中间位置(下简称里层部分)采用含有铬、硼、硅、锌的铝合金(第一原料)，以此加强板体本身的中心强度、耐氧化程度以及耐高温性，同时将形变时的断裂模式由穿晶断裂变为沿晶断裂，当其他部位的合金发生形变后产生较大的抵抗形变的作用力，可以达到很好的防止形变的效果，作为板体的“骨架”，相对于对板材整体使用铬、硼、硅、锌而言，减少了铬、硼、硅、锌的用量。
同时，板材的主体部分采用含有铜、镁、锡的铝合金，很好的保证了板材的导热导电性和一定的耐冲击性(第二原料)，在焊接加工时也可以实现很好的焊接性，方便后续的加工，相对于对板材整体使用铜、镁、锡而言，减少了铜、镁、锡的用量。
最后，在主体部分和里层部分之间的过渡部分采用含有铁、钛的铝合金，在进一步加固板材“骨架”的同时，很好的将主体部分和里层部分过渡，在导热过程中避免由于局部温差较大且不同部位的耐热性不同而导致的开裂，相对于对板材整体使用铁、钛而言，减少了铁、钛的用量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种铝合金板材制造用模具，包括外模具(1)，其特征在于：所述外模具(1)内腔的中部设置有中模具(2)，所述外模具(1)的内腔且位于中模具(2)的两侧均设置有主模具(3)，所述外模具(1)的两侧均贯穿设置有侧模具(4)，所述侧模具(4)与主模具(3)之间设置有第一槽口(5)，所述中模具(2)与主模具(3)之间设置有第二槽口(6)；
所述外模具(1)包括外模具本体(13)，所述外模具本体(13)的两侧均开设有侧插槽(12)，所述外模具本体(13)内腔中间位置的顶部和底部均开设有中插槽(11)，所述外模具本体(13)的内腔且位于中插槽(11)两侧的顶部和底部均开设有主插槽(14)；
所述中模具(2)包括中模具本体(21)，所述中模具本体(21)的正表面设置有中模具拉环(22)，所述中模具本体(21)的顶部和底部均设置有中模具凸起(23)，所述中模具凸起(23)与中插槽(11)配合设置；
所述主模具(3)包括主模具本体(32)，所述主模具本体(32)的正表面设置有主模具拉环(31)，所述主模具本体(32)的顶部和底部均设置有与主插槽(14)配合设置的主模具凸起(33)；
所述侧模具(4)包括侧模具本体(41)，所述侧模具本体(41)的一侧通过连接板(42)连接有限位块(43)，当侧模具(4)与外模具(1)拼接时，侧模具本体(41)位于外模具(1)的内腔，限位块(43)位于外模具(1)的外部，连接板(42)位于侧插槽(12)内，所述侧模具本体(41)和限位块(43)的正表面均设置有侧模具拉环(44)；
所述侧模具本体(41)的体积、第一槽口(5)的容积、主模具本体(32)的体积、第二槽口(6)的容积以及中模具本体(21)的体积之间的比值为5:1:35:2:8。
2.一种铝合金板材制造用模具的应用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的铝合金板材制造用模具，具体操作如下：
S1、准备第一原料：将铝块、铬粉、硼粉、硅粉和锌块加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第一原料，其中第一原料中各项物质含量的质量占比为：0.05％-0.1％的铬、0.01％-0.05％的硼、0.2％-0.8％的硅和8％-9％的锌，其余部分为铝；
S2、准备第二原料：将铝块、铜粉、镁块和锡条加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第二原料，其中第二原料中各项物质含量的质量占比为：0.3％-0.5％的铜、3％-4％的镁和0.02％-0.05％的锡，其余部分为铝；
S3、准备第三原料：将铝块、铁粉和钛粉加热至660℃，并混合超过1小时，存放至660℃的锅炉里备用，以此制成第三原料，其中第三原料中各项物质含量的质量占比为：0.5％-0.8％的铁和0.5％-0.8％的钛，其余部分为铝；
S4、将外模具(1)、中模具(2)、主模具(3)和侧模具(4)拼接，并在第一槽口(5)和第二槽口(6)内注入第三原料，待加入的第三原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S5、通过中模具拉环(22)将中模具本体(21)相对于外模具(1)取出，并在其原对应位置注入第一原料，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S6、通过主模具拉环(31)将主模具本体(32)相对于外模具(1)取出，并在其原对应位置注入第二原料，待加入的第二原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S7、通过侧模具拉环(44)将侧模具本体(41)相对于外模具(1)取出，并在其原对应位置注入第一原料，以此形成初产品，待加入的第一原料冷却至300℃后进行下一步骤；
S8、将初产品与外模具(1)分离，随后对其进行切割抛光操作，从而生成最终产品。
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Denomination of invention: A mold for manufacturing aluminum alloy sheets and its application method

Effective date of registration: 20230703

Granted publication date: 20210921

Pledgee: Dangtu when financing Company limited by guarantee

Pledgor: Anhui qilisong Aluminum Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980047087

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