CN116651965A - 一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于基于铝型材加工领域，具体涉及一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺，包括模套、正模、推杆、堵头、芯筒和模芯；模套为中空套筒状；正模为中空套筒状，正模设于模套套筒内的一端，正模外壁形状与模套内壁形状对应；推杆推动正模在模套的套筒内移动；堵头为套筒状，堵头设于模套套筒内的另一端，堵头外壁形状与模套内壁形状对应；芯筒抵住堵头；模芯设于芯筒内，模芯的一端贯穿堵头套筒伸入模套套筒内并可来回伸缩，模芯内设有氮气通道，氮气通道的出口设于模芯一端的端头，模芯一端外壁形状与正模内壁形状可形成模型腔。本发明利用特制的模具及加工工艺，保障多孔铝合金扁管在成形挤出过程中不会发生塌陷变形。

Description

一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺

技术领域

本发明属于基于铝型材加工领域，具体涉及一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺。

背景技术

随着铝制挤压行业的迅猛发展，对于多孔铝扁管的产品质量要求越来越高，对于挤压模具的制造、应用提出了更高的质量要求。但是由于多孔铝扁管在挤出成型阶段的温度很高，管壁很薄，由于扁管挤压为连续挤压，并且模具芯头与扁管内壁紧密结合，扁管在挤压一定长度后内部由于才无法与外部进行空气交换造成扁管内形成真空，并且高温加上真空压力原因，往往会造成挤出的铝扁管发生塌陷形变，降低产品精度，且由于挤压过程中挤压模具的出料口所受应力很大，挤压模具受损严重往往寿命短，生产成本高。

发明内容

本发明提供的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺，能有效防止多孔铝合金扁管在成形挤出过程中发生塌陷变形的情况发生。

本发明提供的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，包括模套、正模、推杆、堵头、芯筒和模芯；模套为中空套筒状；正模为中空套筒状，正模设于模套套筒内的一端，正模外壁形状与模套内壁形状对应；推杆推动正模在模套的套筒内移动；堵头为套筒状，堵头设于模套套筒内的另一端，堵头外壁形状与模套内壁形状对应；芯筒抵住堵头；模芯设于芯筒内，模芯的一端贯穿堵头套筒伸入模套套筒内并可来回伸缩，模芯内设有氮气通道，氮气通道的出口设于模芯一端的端头，模芯一端外壁形状与正模内壁形状可形成模型腔。

作为本发明的进一步优化，模套横截面的内孔为矩形。

作为本发明的进一步优化，正模外壁四个面上均设有凹槽。

作为本发明的进一步优化，正模横截面的内孔为腰圆孔。

作为本发明的进一步优化，模芯包括若干个阵列排布的芯杆；每个芯杆均设有氮气通道。

作为本发明的进一步优化，芯杆为5个。

作为本发明的进一步优化，若干芯杆的另一端为一体；氮气通道的进气端设于芯杆另一端并分流到各个芯杆。

作为本发明的进一步优化，芯筒为套筒状，芯筒套设在模芯外。

本发明还提供一种多孔铝合金扁管挤压成形加工工艺，包括权利所述模具，还包括以下步骤：

S1：芯筒将堵头推入模套套筒的另一端；

S2：推杆推动正模，正模推动经过加热处理的坯料在模套套筒中移动，直至坯料抵住堵头；

S3：模芯穿过堵头，直至模芯一端行至正模套筒内并且芯一端外壁形状与正模内壁形状形成模型腔，同时氮气进入氮气管道；

S4：推杆推动正模并挤压坯料，正模挤压坯料过程中，模芯回退维持模型腔形状，同时氮气通过氮气通道进入成形的铝合金扁管孔内；

S5：坯料挤压成形完毕，取出铝合金扁管并切断两头。

作为本发明的进一步优化，步骤S5包括以下步骤：

S5’：坯料挤压成形完毕，芯筒和模芯回退，推杆继续推动正模前行，直至坯料的尾端露出模套；

S5’’：切断坯料的尾端，牵引器拉出扁管，切断扁管首端。

本发明提供的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具及加工工艺，利用特制的模具及加工工艺，保障多孔铝合金扁管在成形挤出过程中不会发生塌陷变形；此外，氮气还能起到给模芯降温的作用，从而降低因高温造成的模芯磨损，增加寿命；另外，由于扁管内部充满氮气，可以防止扁管在高温状态下因与空气解除造成氧化。

附图说明

图1是本实施例成形后多孔铝合金扁管横截面示意图；

图2是本实施例模具加工原理示意图；

图3是本实施例正模正视结构示意图；

图4是实施例模芯正视结构示意图；

其中，模套1，正模2，推杆3，堵头4，芯筒5，模芯6，氮气通道6a，坯料7，扁管8。

具体实施方式

本实施例提供的模具用于图1所示的多孔铝合金扁管8，该扁管8较宽且孔多，在挤压成形过程中由于高温加上真空压力原因，该扁管8常在挤出时出现塌陷形变的情况，严重影响产品质量。

本实施例中模具，如图2所示，包括模套1、正模2、推杆3、堵头4、芯筒5和模芯6。

模套1为中空套筒状，模套1除了套设正模2和模芯6，同时坯料7的成形过程也在模套1的套筒内完成，本实施例中模套1的套筒为四棱柱状，即模套1套筒的横截面为矩形。

正模2为也中空套筒状，正模2设于模套1套筒内的一端，正模2整体也成四棱柱状，即正模2的横截面也成矩形，正模2的横截面与模套1套筒的横截面对应，正模2的四个侧壁恰好贴合模套1套筒的内壁，正模2还能在模套1套筒内来回移动，为了降低正模2与模套1套筒内壁的摩擦阻力，如图3所示，本实施例在正模2的四个侧壁上均设有凹槽，通过降低正模2与模套1套筒内壁的接触面积来降低摩擦阻力。正模2的套筒截面形状与扁管8的截面形状对应，即本实施例中正模2的套筒截面为腰圆形。

推杆3推动正模2在模套1的套筒内移动，推杆3应当设置一定的容纳空间用于成形后的扁管8穿出。

堵头4设于模套1套筒内的另一端，堵头4的外壁形状与模套1的内壁形状对应，堵头4的整体也成四棱柱状，即堵头4的横截面也成矩形，堵头4横截面的形状与模套1套筒横截面的形状对应，堵头4的四壁恰好贴合模套1套筒的内壁，堵头4能在模套1套筒内来回移动，为了降低堵头4与模套1套筒内壁的摩擦阻力，堵头4的厚度应尽可能设置小些，以减小堵头4侧壁与模套1套筒内壁的接触面积，堵头4之所以设置成在模套1套筒内可移动结构，一方面是为了便于正模2的取出，另一方便于对模套1套筒的内壁进行清理，同时还便于取出成形后的扁管8。堵头4也为套筒状，堵头4的套筒用于模芯6穿过，堵头4的套筒形状与模芯6对应，即堵头4套筒的内壁恰好贴合模芯6的外壁，且模芯6可来回穿过堵头4的套筒。

芯筒5抵住堵头4，芯筒5一方面用于将堵头4推入模套1另一端内，另一方面用于在成形过程中抵住堵头4。本实施例中芯筒5为套筒状，芯筒套设在模芯6上，芯筒5内还设有推进机构用于推动和拉回模芯6。

模芯6的一端贯穿堵头4的套筒并伸入模套1的套筒内，模芯6内设有氮气通道6a，氮气通道6a的出口设于模芯6一端的端头，模芯6一端的外壁形状可与正模2的内壁形状形成扁管8成形的模型腔，如图4所示，本实施例中扁管8内设有5个孔，因此模芯6由5根芯杆组成，5根芯杆阵列排布，每一根芯杆均设有氮气通道。5根芯杆的另一端为一个整体结构，氮气通道6a的进气端设于该整体结构内，实现一个进气口和5个出气口的分流结构。

采用本实施例的模具，其加工工艺包括以下步骤：

S1：芯筒5将堵头4推入模套1套筒的另一端，此时模芯6一端的端头未伸出，即模芯6一端的端头还在堵头4内，还未穿过堵头4的套筒；

S2：推杆3推动正模2，正模2推动经过加热处理的坯料7在模套1的套筒内移动，直至坯料7抵住堵头4；

S3：模芯6的一端从芯筒5的端头伸出，穿过堵头4，直至模芯6一端行至正模2的套筒内并且模芯6一端外壁的形状与正模2内壁的形状形成扁管8的模型腔；此步骤中，模芯6挤压坯料7，使坯料7有一部进入正模2的套筒内，该部分作为成形后扁管8的端头且形成了一个密封结构；同时氮气进入氮气管道；

S4：推杆3推动正模2并挤压坯料7，坯料7受到挤压从模型腔出来后形成与模型腔形状对应的扁管结构；正模2挤压坯料7的过程中，模芯6回退，模芯6回退的速度与推杆3推进的速度保持一致，这样才能保证，推杆3在推进过程中，模芯6端头外壁的形状与正模2套筒内壁的形状始终维持成扁管8模型腔形状，同时氮气通过氮气通道6a进入成形的铝合金扁管8孔内；

S5：坯料7挤压成形完毕，取出铝合金扁管8并切断两头。

具体地，步骤S5包括以下步骤：

S5’：坯料7挤压成形完毕，芯筒5和模芯6回退，推杆3继续推动正模2前行，直至坯料7残余的尾端露出模套1；

S5’’：切断坯料7残余的尾端，之后牵引器拉动扁管8，使扁管8脱离模套1，最后切断扁管8首端无孔的实体部分即可。

本实施例利用特制的模具及加工工艺，通过氮气的气压，一方面保障多孔铝合金扁管8在成形挤出过程中不会发生塌陷变形，另一方面还能起到一定程度保护模芯6不轻易挤压变形的作用，延长模具的寿命。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，包括模套、正模、推杆、堵头、芯筒和模芯；模套为中空套筒状；正模为中空套筒状，正模设于模套套筒内的一端，正模外壁形状与模套内壁形状对应；推杆推动正模在模套的套筒内移动；堵头为套筒状，堵头设于模套套筒内的另一端，堵头外壁形状与模套内壁形状对应；芯筒抵住堵头；模芯的一端贯穿堵头套筒伸入模套套筒内并可来回伸缩，模芯内设有氮气通道，氮气通道的出口设于模芯一端的端头，模芯一端外壁形状与正模内壁形状可形成模型腔。

2.根据权利要求1所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，模套横截面的内孔为矩形。

3.根据权利要求2所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，正模外壁四个面上均设有凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，正模横截面的内孔为腰圆孔。

5.根据权利要求4所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，模芯包括若干个阵列排布的芯杆；每个芯杆均设有氮气通道。

6.根据权利要求5所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，芯杆为5个。

7.根据权利要求5所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，若干芯杆的另一端为一体；氮气通道的进气端设于芯杆另一端并分流到各个芯杆。

8.根据权利要求1所述的一种多孔铝合金扁管挤压成形模具，其特征在于，芯筒为套筒状，芯筒套设在模芯外。

9.一种多孔铝合金扁管挤压成形加工工艺，其特征在于，包括权利要求1所述的模具，还包括以下步骤：

S1：芯筒将堵头推入模套套筒的另一端；

S2：推杆推动正模，正模推动经过加热处理的坯料在模套套筒中移动，直至坯料抵住堵头；

S3：模芯穿过堵头，直至模芯一端行至正模套筒内并且芯一端外壁形状与正模内壁形状形成模型腔，同时氮气进入氮气管道；

S4：推杆推动正模并挤压坯料，正模挤压坯料过程中，模芯回退维持模型腔形状，同时氮气通过氮气通道进入成形的铝合金扁管孔内；

S5：坯料挤压成形完毕，取出铝合金扁管并切断两头。

10.根据权利要求9所述一种多孔铝合金扁管挤压成形加工工艺，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：

S5’：坯料挤压成形完毕，芯筒和模芯回退，推杆继续推动正模前行，直至坯料的尾端露出模套；

S5’’：切断坯料的尾端，牵引器拉出扁管，切断扁管首端。