CN114535334A - 一种双联微通道扁管的挤压模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双联微通道扁管的挤压模具，其包括沿上下方向叠合在一起的上模和下模，该上模包括一上模体，在上模体内沿设置有上模料道，在上模料道内设置有模桥，在模桥的两侧分别设置有一分流桥，在模桥上开设有两个模芯孔，在每一模芯孔内均安装有一模芯；该下模包括一下模体，在下模体内开设有下模腔，下模腔由上至下包括相互连通的焊合室、型腔和成型室，型腔包括两个经连接筋孔连通的下模孔，每一模芯均向下穿过一下模孔；上模料道连通下模腔。利用本申请，能够一次性地完成双联微通道扁管的生产，保证了在蒸发器制造过程中的安装定位准确，一次安装能够完成现有技术中两根微通道扁管的安装工作，提高了蒸发器的制造效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种双联微通道扁管的挤压模具。
背景技术
微通道多孔铝扁管简称为微通道扁管，微通道扁管是制造汽车空调换热器的主要材料，换热器的蒸发器一般采用双层17mmx1.8mm的微通道扁管组装而成，在组装时，先排列一层微通道扁管和翅片，再排列一层微通道扁管和翅片，然后在微通道扁管的两端再配上集流管组装，这种方式组装精度很难保证，且生产效率低下。如果能够一次性的生产出双联微通道扁管，则可提高装配精度和速度，并提高蒸发器的组装效率。但是双联微通道扁管的截面积较小，且产品截面的挤压比达到600倍以上，远远超出了传统挤压工艺的挤压比，传统挤压工艺的挤压比一般在50倍左右，造成双联微通道扁管挤压模具设计的困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种双联微通道扁管的挤压模具，该双联微通道扁管包括两个微通道扁管分体和将该两个微通道扁管分体连接起来的连接筋；该挤压模具包括沿上下方向叠合在一起的上模和下模，其中上模位于下模的上侧；
该上模包括一上模体，在该上模体内沿竖直方向设置有一上模料道，在该上模料道内设置有一模桥，该模桥固定连接在上模料道的内壁上，该模桥的宽度沿第一轴线方向延伸，在模桥的厚度方向的两侧分别设置有一分流桥，每一分流桥的宽度均沿第二轴线方向延伸，每一分流桥的宽度方向的两端分别固定连接在上模料道的内壁和模桥上；该第一轴线和第二轴线均沿水平方向延伸、且相互垂直；
在模桥上开设有两个模芯孔，该两个模芯孔均沿第一轴线方向延伸，且两个模芯孔沿第一轴线方向间隔设置，在每一模芯孔内均可拆卸地安装有一模芯，模芯紧密地安装在模芯孔内；
该下模包括一下模体，在下模体内沿竖直方向开设有一下模腔，该下模腔由上至下包括相互连通的焊合室、型腔和成型室，该型腔包括两个沿第一轴线方向延伸的下模孔和一连接筋孔，两个下模孔沿第一轴线方向间隔设置；在第一轴线方向上，两个下模孔经连接筋孔连通；每一模芯均向下穿过一下模孔，且每一模芯均向下超过下模孔的下端面；每一模芯与下模孔之间的空间形成为一扁管模腔，其中每一扁管模腔均用于形成一微通道扁管分体，连接筋孔用于形成连接筋；上模料道连通下模腔。
本申请中，在同一挤压模具内同时设置了两个模芯，以分别形成一个微通道扁管分体，挤压模具中的连接筋孔内不设置成型部件，由连接筋孔用于直接形成连接筋，利用该挤压模具，能够一次性地完成双联微通道扁管的生产。由于一次性的完成了双联微通道扁管的生产，连接筋与微通道扁管分体的材质相同，均为铝合金，使得两个微通道扁管分体能够经连接筋稳定地连接在一起，保证了在蒸发器制造过程中的安装定位准确，一次安装能够完成现有技术中两根微通道扁管的安装工作，提高了蒸发器的制造效率。
本申请中，为了保证模芯的稳定，在上模料道设置了模桥和分流桥，使模桥和分流桥形成十字型结构，在保证铝熔体经上模料道进入到下膜腔的同时，为模芯提供定位装置，使模芯能够稳定地保持在上模上，保证双联微通道扁管截面尺寸的精确。
进一步，为了使进入焊合室内的铝熔体能够充分融合，在高度方向上，该模桥的下端面与上模体的下端面平齐，分流桥的下端面高于模桥的下端面。分流桥的下端面高于模桥的下端面，即分流桥的下端面向上高于上模体的下端面，使分流桥的下端面容纳在上模料道内。优选，分流桥的下端面与模桥的下端面之间的距离为5.5-6.5mm。
在生产时，呈熔融状态的铝熔体从上模料道进入到焊合室内时，铝熔体被模桥和分流桥分割为四股，然后在焊合室内重新融合为一体。本申请中，使分流桥的下端面高于模桥的下端面，使得分流桥两侧的铝熔体能够提前融合在一起，连接筋孔位于两个下模孔之间，由于分流桥的阻隔，铝熔体进入到连接筋孔时，需要经过相对较长的流道，将分流桥的下端面向上提升后，有利于模桥同一侧的铝熔体提前融合在一起，有利于为连接筋孔提供充分的铝熔体，保证连接筋的成型。
为有利于铝熔体的流动，分流桥的下端面呈向下突出的圆弧状，模桥的下端呈锥形。
进一步，为限制进入到连接筋孔内的铝熔体流量，在模桥的下端面上设置有一凸块，该凸块位于两个模芯孔之间，该凸块由模桥的下端面向下突出而形成，该凸块向下突出的高度为2.2-2.7mm。由于连接筋的铝熔体用量相对较少，利用凸块限制进入到联系模腔内的铝熔体流量，以保证进入到下模孔内的铝熔体，使双联微通道扁管的结构均匀。
进一步，为避免对铝熔体的流动造成阻碍，每一模芯的顶端面与模桥的顶端面平齐。使铝熔体能够顺利地经过模桥的顶端面，避免模芯对铝熔体的流动造成阻碍。
进一步，在型腔和成型室之间设置有一工作带，该工作带的第一内周面沿竖直方向延伸，且在下模腔的径向方向上、工作带的第一内周面向外超出型腔的第二内周面；该工作带的高度为0.7-0.9mm，每一模芯均向下伸入到该工作带内0.15-0.25mm。具体地，在下模腔的径向方向上，工作带的第一内周面与型腔的第二内周面之间的距离为0.8-1.0mm。
设置工作带后，能够调节微通道扁管在挤压时，壁厚及中筋的各部位铝流速度均匀，使产品有效成型。本申请中，模芯的下端保持在工作带内，并伸入到工作带内0.15-0.25mm，使挤出的微通道扁管产品保持完整，避免微通道扁管产品过早脱离模芯的限制，而造成内孔型变形。
设置工作带后，能够有效地避免从型腔挤出的刚成型的双联微通道扁管体不触碰到模具，从而避免划伤，影响双联微通道扁管质量。
进一步，为避免挤出产品划伤，成型室的第三内周面以工作带的下端边缘为起点、沿倾斜方向向下延伸，使成型室呈上小下大的锥形，成型室的第三内周面与竖直方向之间的夹角为5-8°。
进一步，每一模芯均包括一芯体，该芯体高度方向的两端分别形成为支撑端和成型端，在该成型端上设置有若干舌齿，该若干舌齿沿芯体的宽度方向间隔设置，相邻的舌齿之间均具有一中筋间隙通道，中筋间隙通道的朝向支撑端的一端沿芯体的宽度方向扩展、并形成为一焊合隧道，该焊合隧道位于焊合腔内。
当铝熔体进入到焊合腔内时，即可通过焊合隧道，使模芯第二方向两侧的铝熔体融合在一起，然后向下进入到中筋间隙通道内，由此形成微通道扁管分体的内筋。利用焊合隧道，能够保证铝熔体在中筋间隙通道内的分布量，以保证微通道扁管分体的内筋成型时铝熔体的用量。
具体地，为进一步保证铝熔体在中筋间隙通道内的分布量，在芯体的宽度方向上，焊合隧道的第一宽度为中筋间隙通道的第二宽度的2.5-3.5倍。
进一步，为便于模芯的拆装，在每个模芯孔的内壁上均设置有一支撑台，该支撑台呈朝向上方的台阶面；在每个模芯的外周面上均设置有一呈台阶状的挂台，当模芯插入到模芯孔内时，该挂台支撑在该支撑台上。由于模芯为易耗品，该设计能够方便地将磨损严重的模芯从上模上拆卸下来，并更换新的模芯。
附图说明
图1是双联微通道扁管的截面图。
图2是挤压模具的仰视图。
图3是图2中G部分的放大图。
图4是图2中A—A向的视图。
图5是图4中B—B向的视图，图5中的箭头表示铝熔体的流动方向。
图6是上模的仰视图。
图7是图6中C-C向的视图。
图8是图7中D-D向的视图。
图9是下模的俯视图。
图10是图9中P部分的放大图。
图11是图9中E-E向的视图。
图12是图9中F-F向的视图。
图13是模芯的结构示意图。
具体实施方式
以下首先说明双联微通道扁管100的结构，请参阅图1，该双联微通道扁管100包括两个微通道扁管分体101和将该两个微通道扁管分体101连接起来的连接筋103。每个微通道扁管分体101的结构均匀现有的微通道扁管相同，其具体结构不再赘述。本实施例中，双联微通道扁管100的第三宽度L为38mm，厚度X为1.8mm，外壁102的壁厚T为0.3mm，且相邻的两个孔之间的内筋104的厚度为0.19mm，每个微通道扁管分体101的宽度均为17mm，连接筋103的厚度为0.4mm。
以下对挤压模具的结构进行说明，请参阅图2-图13，在各附图中，第一轴线Z的延伸方向为第一轴线方向，第二轴线Q的延伸方向为第二轴线方向。第一轴线Z与第二轴线Q均沿水平方向延伸，且相互垂直。
该挤压模具包括沿上下方向叠合在一起的上模10和下模20，其中上模10位于下模20的上侧。
该上模10包括一呈圆柱状的上模体11，上模体11的下端的外周面沿径向向内凹陷，形成一呈环状的凹陷止口12。在该上模体11内沿竖直方向设置有一上模料道17，在该上模料道内设置有一模桥13，该模桥13固定连接在上模料道17的内壁上，该模桥13的宽度沿第一轴线方向延伸，在模桥13的第二轴线方向的两侧分别设置有一分流桥14，每一分流桥14的宽度均沿第二轴线方向延伸，每一分流桥的第二轴线方向的两端分别固定连接在上模料道的内壁和模桥上。本实施例中，在第二轴线方向上，两个分流桥沿同一直线方向延伸，且均连接于模桥的中间部上。模桥13与两个分流桥14将上模料道17分割为四个分料道171。
本实施例中，在高度方向上，模桥的下端面与上模体的下端面平齐，该分流桥的下端面高于模桥的下端面，具体在本实施例中，分流桥的下端面与模桥的下端面之间的第一距离H为6mm。为有利于铝熔体的流动，分流桥的下端面呈向下突出的圆弧状，模桥的下端呈锥形。
在模桥上开设有两个模芯孔15，该两个模芯孔均沿第一轴线方向延伸，且两个模芯孔沿第一轴线方向间隔设置，在每一模芯孔内均可拆卸地安装有一模芯40，模芯紧密地安装在模芯孔内，以避免模芯在模芯孔内晃动，影响其准确定位。
在模桥的下端面上设置有一凸块16，该凸块16位于两个模芯孔之间，该凸块由模桥的下端面向下突出而形成，该凸块向下突出的第一高度M为2.5mm。该凸块的水平方向的横截面在第一轴线方向上的尺寸为2mm，在第二轴线方向上的尺寸为4mm，即该凸块的水平方向的横截面尺寸为4mm×2mm。
该下模20包括一呈圆柱状的下模体21，下模体的上端面211的径向外侧向上设有8mm深度的凸出止口22，与上模的凹陷止口相匹配，使上模与下模能够经凹陷止口与凸出止口相互卡合在一起，并使上模的下端面抵靠在下模的上端面211上。
在下模体21内沿竖直方向开设有一下模腔，该下模腔由上至下包括相互连通的焊合室24、型腔25、工作带26和成型室27。该型腔25包括两个沿第一轴线方向延伸的下模孔251，两个下模孔251沿第一轴线方向间隔设置。在第一轴线方向上，两个下模孔经连接筋孔252连通；每一模芯均向下穿过一下模孔，且每一模芯均向下超过下模孔的下端面。型腔25在第一轴线方向上的宽度为38mm，在第二轴线方向上的厚度为1.8mm，以对应双联微通道扁管100的外形尺寸。每个下模孔251在第一轴线方向上的宽度均为17mm，在第二轴线方向上的厚度均为1.8mm，以对应两个微通道扁管分体101的外形尺寸。连接筋孔252在第二轴线方向上的厚度为0.4mm，以对应连接筋103的外形尺寸。
每一模芯40与下模孔251之间的空间形成为一扁管模腔，其中每一扁管模腔均用于形成一微通道扁管分体，连接筋孔内不设置成型部件，连接筋孔用于直接形成连接筋。上模料道连通下模腔。
本实施例中，该工作带26的第一内周面261沿竖直方向延伸，且在下模腔的径向方向上、工作带26的第一内周面261向外超出型腔的第二内周面253,使在下模腔的径向方向上工作带26的第一内周面261与型腔的第二内周面253之间形成一空刀262,该空刀262用于避免从型腔所排出的双联微通道扁管触碰到工作带的第一内周面261。该工作带的第二高度J为0.8mm，每一模芯均向下伸入到该工作带内0.2mm。
在下模腔的径向方向上，工作带的第一内周面261与型腔的第二内周面253之间的第二距离S为1mm。为减少应力集中，工作带与型腔之间采用圆弧角过渡连接。
成型室27的第三内周面271以工作带26的下端边缘为起点、沿倾斜方向向下延伸，使成型室27呈上小下大的锥形，成型室27的第三内周面271与竖直方向之间的夹角为5°
在下模腔的径向方向上，焊合室24的第四内周面241向外超出型腔25第二内周面253，且第四内周面241由下向上向外倾斜，第四内周面241与竖直方向之间的夹角为10°，且焊合室24与下模腔之间采用半径为2mm的圆弧过渡连接。本实施例中，焊合室24的深度为4mm。
本实施例中，每一模芯40均包括一芯体41，在附图13中，第一箭头w表示芯体41的宽度方向，第二箭头Y表示芯体41的高度方向。
该芯体41高度方向的两端分别形成为支撑端48和成型端49，在该成型端上设置有十一个舌齿43，该十一个舌齿沿芯体的宽度方向间隔设置，相邻的舌齿之间均具有一中筋间隙通道44。
中筋间隙通道44的朝向支撑端48的一端沿芯体的宽度方向扩展、并形成为一焊合隧道45，该焊合隧道位于焊合腔内。在芯体的宽度方向上，焊合隧道的第一宽度KA为0.6mm，中筋间隙通道44的第二宽度KB为0.19mm，中筋间隙通道44形成微通道扁管分体上的两个孔之间的内筋104。
在每个模芯孔的内壁上均设置有一支撑台151，该支撑台151呈朝向上方的台阶面；在每个芯体41的外周面上均设置有一呈台阶状的挂台42，当芯体41的成型端朝向下方时，挂台42的台阶面朝向下方，当模芯插入到模芯孔内、且成型端朝向下方时，该挂台支撑在该支撑台上。即在模芯的外周面上均设置有一呈台阶状的挂台。
本实施例中，每一模芯的顶端面与模桥的顶端面平齐，每个模芯40与所在的下模孔251的内壁之间均具有0.3mm的间隙，以形成双联微通道扁管100的外壁102。
在本实施例中，模芯采用牌号为VD45的高强度超耐磨硬质合金制成，硬度90HRA，抗弯强度达到了3900Mpa，增加了模芯的韧性，挤压过程中耐磨、不变形，且该结构模芯可以更换，大大降低了整体模具成本。
当本实施例中的挤压模具工作时，呈熔融状态的铝熔体经四个分料道171向下进入到焊合室内后，重新汇聚为一体，然后模芯两侧的铝熔体沿焊合隧道连通，经扁管模腔和连接筋孔向下流动，并被挤出，形成内筋104、连接筋103和外壁102，最终形成双联微通道扁管100。
Claims (10)
1.一种双联微通道扁管的挤压模具，其特征在于，该双联微通道扁管包括两个微通道扁管分体和将该两个微通道扁管分体连接起来的连接筋；该挤压模具包括沿上下方向叠合在一起的上模和下模，其中上模位于下模的上侧；
该上模包括一上模体，在该上模体内沿竖直方向设置有一上模料道，在该上模料道内设置有一模桥，该模桥固定连接在上模料道的内壁上，该模桥的宽度沿第一轴线方向延伸，在模桥的厚度方向的两侧分别设置有一分流桥，每一分流桥的宽度均沿第二轴线方向延伸，每一分流桥的宽度方向的两端分别固定连接在上模料道的内壁和模桥上；该第一轴线和第二轴线均沿水平方向延伸、且相互垂直；
在模桥上开设有两个模芯孔，该两个模芯孔均沿第一轴线方向延伸，且两个模芯孔沿第一轴线方向间隔设置，在每一模芯孔内均可拆卸地安装有一模芯，模芯紧密地安装在模芯孔内；
该下模包括一下模体，在下模体内沿竖直方向开设有一下模腔，该下模腔由上至下包括相互连通的焊合室、型腔和成型室，该型腔包括两个沿第一轴线方向延伸的下模孔和一连接筋孔，两个下模孔沿第一轴线方向间隔设置；在第一轴线方向上，两个下模孔经连接筋孔连通；每一模芯均向下穿过一下模孔，且每一模芯均向下超过下模孔的下端面；每一模芯与下模孔之间的空间形成为一扁管模腔，其中每一扁管模腔均用于形成一微通道扁管分体，连接筋孔用于形成连接筋；上模料道连通下模腔。
2.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，在高度方向上，该模桥的下端面与上模体的下端面平齐，分流桥的下端面高于模桥的下端面。
3.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，在模桥的下端面上设置有一凸块，该凸块位于两个模芯孔之间，该凸块由模桥的下端面向下突出而形成，该凸块向下突出的高度为2.2-2.7mm。
4.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，每一模芯的顶端面与模桥的顶端面平齐。
5.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，在型腔和成型室之间设置有一工作带，该工作带的第一内周面沿竖直方向延伸，且在下模腔的径向方向上、工作带的第一内周面向外超出型腔的第二内周面；该工作带的高度为0.7-0.9mm，每一模芯均向下伸入到该工作带内0.15-0.25mm。
6.根据权利要求5所述的挤压模具，其特征在于，在下模腔的径向方向上，工作带的第一内周面与型腔的第二内周面之间的距离为0.8-1.0mm。
7.根据权利要求5所述的挤压模具，其特征在于，成型室的第三内周面以工作带的下端边缘为起点、沿倾斜方向向下延伸，使成型室呈上小下大的锥形，成型室的第三内周面与竖直方向之间的夹角为5-8°。
8.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，
每一模芯均包括一芯体，该芯体高度方向的两端分别形成为支撑端和成型端，在该成型端上设置有若干舌齿，该若干舌齿沿芯体的宽度方向间隔设置，相邻的舌齿之间均具有一中筋间隙通道；中筋间隙通道的朝向支撑端的一端沿芯体的宽度方向扩展、并形成为一焊合隧道，该焊合隧道位于焊合腔内。
9.根据权利要求8所述的挤压模具，其特征在于，在芯体的宽度方向上，焊合隧道的第一宽度为中筋间隙通道的第二宽度的2.5-3.5倍。
10.根据权利要求1所述的挤压模具，其特征在于，在每个模芯孔的内壁上均设置有一支撑台，该支撑台呈朝向上方的台阶面；在每个模芯的外周面上均设置有一呈台阶状的挂台，当模芯插入到模芯孔内时，该挂台支撑在该支撑台上。
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2022
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