CN113732096B - 一种局部温度可调的铝材成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种局部温度可调的铝材成型模具，包括上模和下模，所述上模设有减速分流道和模芯，所述下模设有与模芯配合的型腔，所述减速分流道具有管壁，所述管壁外侧设有控温腔，所述控温腔内设有热膨胀导热杆，所述热膨胀导热杆的自由端对应设有低温连接块，所述热膨胀导热杆的自由端设有第一导热凸块，所述低温连接块设有第二导热凸块，所述第一导热凸块设有第一导热侧面，所述第二导热凸块设有第二导热侧面。采用本发明，可实现局部精准控温；通过局部精准控温，可以在挤压大截面异型型材的时候控制较厚部位的挤出速度，使得整体挤出速度保持基本一致，减少挤压缺陷的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝材挤压模具，尤其涉及一种局部温度可调的铝材成型模具。
背景技术
近年来，家装用型材和工业型材的需求越来越旺盛，其技术要求也越来越高。公开号为CN110465554A的专利公开了一种大截面厚壁铝合金型材的成型模具，其通过在模具中设置热膨胀导热杆，可单独控制截面较厚区域的熔体流速，从而保证成型截面各部位的熔体流速接近，提升大截面厚壁铝材的挤压质量。
但是，在实践中发现，热膨胀导热杆在与低温点接触和分离时会造成温度的较大波动，影响铝材的结晶质量。另外，由于铝家居型材和工业型材的日渐成熟，常常需要采用不同组分的铝棒挤压同一结构的型材，以获得不同档次的型材部件。对于常见截面型材，不同组分的铝棒可以采用同一模具挤压，以获得相同形状的铝材。而对于大截面异型型材，由于模具是针对某一组分的铝棒设计和调试的，组分变化后，其较厚部位的挤出速度又变得难以控制，影响挤出的型材质量。
发明内容
本发明实施例为了解决现有模具控温方案温度波动大的技术问题，提供一种局部温度可调的铝材成型模具，可实现局部精准控温；通过局部精准控温，可以在挤压大截面异型型材的时候控制较厚部位的挤出速度，使得整体挤出速度保持基本一致，减少挤压缺陷的发生。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种局部温度可调的铝材成型模具，包括上模和下模，所述上模设有减速分流道和模芯，所述下模设有与模芯配合的型腔，所述减速分流道具有管壁，所述管壁外侧设有控温腔，所述控温腔内设有热膨胀导热杆，所述热膨胀导热杆的自由端对应设有低温连接块，所述热膨胀导热杆的自由端设有第一导热凸块，所述低温连接块设有第二导热凸块，所述第一导热凸块设有第一导热侧面，所述第二导热凸块设有第二导热侧面；
当热膨胀导热杆的温度低于预设值，热膨胀导热杆收缩，与低温连接块分离；当热膨胀导热杆的温度高于预设值，热膨胀导热杆伸长，第一导热侧面和第二导热侧面接触，将对应位置的扩散流道的热量向低温点传递；热膨胀导热杆的温度越高，第一导热侧面和第二导热侧面的接触面积越大。
作为上述方案的改进，所述热膨胀导热杆为圆棒，所述第一导热凸块和第二导热凸块的截面为半圆形。
作为上述方案的改进，所述低温连接块与外循环冷却系统连接。
作为上述方案的改进，所述控温腔内还设有导热支架和导热环，所述导热环设于所述导热支架上，所述导热环与所述热膨胀导热杆的自由端的侧面抵接，所述导热支架和导热环内设有热管。
作为上述方案的改进，所述热膨胀导热杆的自由端的侧面还设有双金属片，所述双金属片一端固定于所述控温腔内，另一端与导热板连接；当所述控温腔的温度达到预设温度时，所述双金属片发生突跳，驱动导热板与热膨胀导热杆和低温连接块接触。
作为上述方案的改进，所述热膨胀导热杆的自由端的侧面设有斜槽，所述导热板面向所述热膨胀导热杆的一面设有斜块，所述斜块与斜槽配合设置。
作为上述方案的改进，所述导热板具有弧度，当其与所述热膨胀导热杆和低温连接块接触时，能够完全贴合所述热膨胀导热杆和低温连接块的表面。
作为上述方案的改进，所述低温连接块与所述上模之间设有隔热材料。
作为上述方案的改进，所述隔热材料覆盖低温连接块侧面以及控温腔内侧壁。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本方案在热膨胀导热杆的自由端对应设有低温连接块，所述热膨胀导热杆的自由端设有第一导热凸块，所述低温连接块设有第二导热凸块。通过所述第一导热凸块的第一导热侧面和所述第二导热凸块的第二导热侧面进行接触，温度越高，两者的交错面积越大，从而实现局部精准控温。通过局部精准控温，可以在挤压大截面异型型材的时候控制较厚部位的挤出速度，使得整体挤出速度保持基本一致，减少挤压缺陷的发生。
附图说明
图1是本发明一种局部温度可调的铝材成型模具的上模结构示意图；
图2是本发明一种局部温度可调的铝材成型模具的控温腔内的结构剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的模芯与型腔的配合状态示意图；
图5是本发明的下模结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1-图5所示，本发明具体实施例提供了一种局部温度可调的铝材成型模具，包括上模1和下模2，所述上模1设有减速分流道11和模芯12，所述下模2设有与模芯12配合的型腔21，所述减速分流道11具有管壁13，所述管壁13外侧设有控温腔14，所述控温腔14内设有热膨胀导热杆15，所述热膨胀导热杆15的自由端对应设有低温连接块16，所述热膨胀导热杆15的自由端设有第一导热凸块151，所述低温连接块16设有第二导热凸块161，所述第一导热凸块151设有第一导热侧面152，所述第二导热凸块161设有第二导热侧面162；所述热膨胀导热杆15末端与管壁13连接，通过管壁13将流过减速分流道的铝金属的热量带出。
当热膨胀导热杆15的温度低于预设值，热膨胀导热杆15收缩，与低温连接块16分离；当热膨胀导热杆15的温度高于预设值，热膨胀导热杆15伸长，第一导热侧面152和第二导热侧面162接触，将对应位置的扩散流道的热量向低温点传递；热膨胀导热杆15的温度越高，第一导热侧面152和第二导热侧面162的接触面积越大。
本方案在热膨胀导热杆15的自由端对应设有低温连接块16，所述热膨胀导热杆15的自由端设有第一导热凸块151，所述低温连接块16设有第二导热凸块161。通过所述第一导热凸块151的第一导热侧面152和所述第二导热凸块161的第二导热侧面162进行接触，温度越高，两者的交错面积越大，从而实现局部精准控温。通过局部精准控温，可以在挤压大截面异型型材的时候控制较厚部位的挤出速度，使得整体挤出速度保持基本一致，减少挤压缺陷的发生。
优选地，所述热膨胀导热杆15为圆棒，所述第一导热凸块151和第二导热凸块161的截面为半圆形。所述低温连接块16与外循环冷却系统连接。所述外循环冷却系统包括冷却管道17、冷却液和外部循环机构，所述外部循环机构将一定温度的冷却液通入冷却管道17中，使低温连接块16的温度降低，然后将冷却液排出到外界重新冷却，以保证低温连接块16在模具中形成低温点。
其中，所述低温连接块16与所述上模1之间设有隔热材料18。所述隔热材料18覆盖低温连接块16侧面以及控温腔14内侧壁。所述隔热材料18可以是陶瓷等，用于将低温连接块16、控温腔14与模具的其它部位隔开，防止模具其它部位的热量散失。
为了热胀冷缩现象足够明显，所述热膨胀导热杆15除了使用热敏材料，还需要保持一定长度，这会影响本热膨胀导热杆15的导热性能。作为一种优选实施方式，所述控温腔14内还设有导热支架153和导热环154，所述导热环154设于所述导热支架153上，所述导热环154与所述热膨胀导热杆15的自由端的侧面抵接，所述导热支架153和导热环154内设有热管。所述热管从导热环154延伸到减速分流道11的管壁13处，将热量从减速分流道11传递到热膨胀导热杆15的自由端处，增强导热能力。
由于不同组分的铝棒的比热容差别较大，而且不同组分的铝棒挤压同一型材的挤压速度都不相同，这导致了需要通过局部降温控制挤出速度的部位在挤压过程需要排出的热量并不相同。为了提高模具的通用性，所述热膨胀导热杆15的自由端的侧面还可以设有双金属片19，所述双金属片19一端固定于所述控温腔14内，另一端与导热板10连接；当所述控温腔14的温度达到预设温度时，所述双金属片19发生突跳，驱动导热板10与热膨胀导热杆15和低温连接块16接触。
在实际应用中，所述双金属片19设置的突跳温度较高，此时热膨胀导热杆15与低温连接块16已经完全抵接，发挥最大导热能力。双金属片19发生突跳，将驱动导热板10与热膨胀导热杆15和低温连接块16接触，增加导热面积，进一步提升导热能力，使得减速分流道11保持预定温度。为了让导热板10与弧形表面的热膨胀导热杆15贴合，所述导热板10具有弧度，而且弧度与热膨胀导热杆15的表面弧度匹配。当其与所述热膨胀导热杆15和低温连接块16接触时，能够完全贴合所述热膨胀导热杆15和低温连接块16的表面。
更优地，所述热膨胀导热杆15的自由端的侧面设有斜槽155，所述导热板10面向所述热膨胀导热杆15的一面设有斜块156，所述斜块156与斜槽155配合设置。由于双金属片19的突跳温度可以定制得较为精确，但是复位温度则与突跳温度差距较大，双金属片19才能在温差中获取足够的恢复力。当减速分流道11的温度下降时，热膨胀导热杆15回缩，导热板10也应该尽快复位，以免带走太多减速分流道11的热量。采用上述设计，当导热板10与热膨胀导热杆15抵接时，所述斜块156伸入所述斜槽155中。当双金属片19回缩，会通过斜槽155推动斜块156向外移动，一方面可以使导热板10快速离开低温连接块16，另一方面可以帮助双金属片19复位，使得控温更加精准，满足实际使用需求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种局部温度可调的铝材成型模具，包括上模和下模，所述上模设有减速分流道和模芯，所述下模设有与模芯配合的型腔，其特征在于，所述减速分流道具有管壁，所述管壁外侧设有控温腔，所述控温腔内设有热膨胀导热杆，所述热膨胀导热杆的自由端对应设有低温连接块，所述热膨胀导热杆的自由端设有第一导热凸块，所述低温连接块设有第二导热凸块，所述第一导热凸块设有第一导热侧面，所述第二导热凸块设有第二导热侧面；
当热膨胀导热杆的温度低于预设值，热膨胀导热杆收缩，与低温连接块分离；当热膨胀导热杆的温度高于预设值，热膨胀导热杆伸长，第一导热侧面和第二导热侧面接触，将对应位置的扩散流道的热量向低温点传递；热膨胀导热杆的温度越高，第一导热侧面和第二导热侧面的接触面积越大；
所述控温腔内还设有导热支架和导热环，所述导热环设于所述导热支架上，所述导热环与所述热膨胀导热杆的自由端的侧面抵接，所述导热支架和导热环内设有热管；
所述热膨胀导热杆的自由端的侧面还设有双金属片，所述双金属片一端固定于所述控温腔内，另一端与导热板连接；当所述控温腔的温度达到预设温度时，所述双金属片发生突跳，驱动导热板与热膨胀导热杆和低温连接块接触。
2.如权利要求1所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述热膨胀导热杆为圆棒，所述第一导热凸块和第二导热凸块的截面为半圆形。
3.如权利要求1所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述低温连接块与外循环冷却系统连接。
4.如权利要求1所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述热膨胀导热杆的自由端的侧面设有斜槽，所述导热板面向所述热膨胀导热杆的一面设有斜块，所述斜块与斜槽配合设置。
5.如权利要求4所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述导热板具有弧度，当其与所述热膨胀导热杆和低温连接块接触时，能够完全贴合所述热膨胀导热杆和低温连接块的表面。
6.如权利要求1所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述低温连接块与所述上模之间设有隔热材料。
7.如权利要求6所述的局部温度可调的铝材成型模具，其特征在于，所述隔热材料覆盖低温连接块侧面以及控温腔内侧壁。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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