CN117718352A - 一种凸模两级下空刀模具及其修模方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸模两级下空刀模具及其修模方法，其中模具包括有凸模，凸模在出料侧具有工头，工头的外侧面沿出料方向依次设置有二级下空刀、一级下空刀、工作带和上空刀，形成阶梯状结构；一级下空刀的外侧面凸出于二级下空刀的外侧面；工作带的外侧面凸出于一级下空刀以及上空刀的外侧面。本方案将现有下空刀结构加深并且加多一级下空刀，下空刀加深可以增加焊合储料空间，增加焊合力，降低模具挤压的压力，减小能耗，设备不用超负载工作，有效改善型材表面质量；而加多一级下空刀则可以保证工作带不会过度变形以及损坏，保证型材成型效果；并且更方便修模处理调节流量分配等问题。

Description

一种凸模两级下空刀模具及其修模方法

技术领域

本发明属于型材挤压模具技术领域，具体地涉及一种凸模两级下空刀模具及其修模方法。

背景技术

在现有挤压模具设计生产中，凸模(又称上模)的下空刀(又称扣料)是通模的常用结构，其作用有承载模具型腔，保证工作带强度和控制流速等作用，例如申请公开号为CN108114997A的中国发明专利中所提及的(该专利附图4中的“下空刀13”)；或者如图1所示，现有下空刀A3都是只有一级，此种结构相对也是较为成熟、较为固定的，对所有通模类型的挤压模具都适用。若下空刀太深，会使工头(又称模芯)工作带强度不够，导致模具压料时会因工作带过度变形而影响型材成型，严重时更会导致模具工作带崩坏；所以现有的下空刀深度都不会太深，从而保证工头工作带强度。然而凸模下空刀深度较浅也会出现诸多问题，尤其对于大工头模具，例如，下空刀储料较少，模具挤压的压力较高，进而模具表面质量会下降，容易出现各种缺陷问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种凸模两级下空刀模具及其修模方法，解决现有挤压模具中凸模下空刀较深则工作带强度不够、影响型材成型，较浅则压力较高、导致型材表面出现缺陷的两难情况，实现通过结构优化降低模具挤压的压力、减小能耗，有效改善型材成型效果及表面质量，并且更便于进行模具的设计和调整。

依据本发明的技术方案，本发明提供了一种凸模两级下空刀模具，包括有凸模，凸模在出料侧具有工头，工头的外侧面沿出料方向依次设置有二级下空刀、一级下空刀、工作带和上空刀，形成阶梯状结构；一级下空刀的外侧面凸出于二级下空刀的外侧面；工作带的外侧面凸出于一级下空刀以及上空刀的外侧面。

在一些实施例中，在工作带的侧面开设有工作带附加槽，在上空刀开设有上空刀附加槽，在一级下空刀和二级下空刀的侧面位置开设有引料槽，引料槽、工作带附加槽及上空刀附加槽在出料方向上相贯通。

进一步地，工作带附加槽为呈C字形的钉位槽，上空刀附加槽的形状与工作带附加槽相对应。

进一步地，工头位于凸模的居中位置，凸模具有沿出料方向贯通的分流孔，分流孔之间为分流桥。

进一步地，还包括有与凸模相匹配的凹模，凹模在入料侧具有凹陷的焊合室，焊合室内具有沿出料方向贯通的模孔；凸模与凹模对接安装后，工头位于模孔内，工作带与模孔之间形成型材成型的间隙，该间隙与型材的截面形状相同。

在一些实施例中，型材的外侧面具有若干凸起结构，模孔具有与凸起结构相对应的成型槽；焊合室在入料侧面上具有凸起的阻流带，阻流带位于成型槽周边区域，且阻流带为靠近模孔边缘设置。

在一些实施例中，工作带的外侧面呈长方形，工作带在长方形短边处的宽度大于工作带在长方形长边处的宽度，和/或，二级下空刀在长方形短边处的深度小于二级下空刀在长方形长边处的深度。

在一些实施例中，凸模两级下空刀模具所生产的型材的内侧壁上具有一个以上的凸出的厚点，工作带、一级下空刀、上空刀的形状均与型材内侧壁相对应，而二级下空刀的侧面在对应厚点的位置采用平整的平面或曲面。

优选地，二级下空刀的外侧面与工作带的外侧面的距离差为7mm至8mm，一级下空刀的外侧面与工作带的外侧面的距离差为5mm，一级下空刀的宽度为8mm。

依据本发明的技术方案，本发明还提供一种模具的修模方法，其用于本发明的凸模两级下空刀模具，其包括：在修模时，调整一级下空刀和/或二级下空刀的深度和/或宽度，从而调节流量、流速的分配情况。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

1、本发明的凸模两级下空刀模具及其修模方法对目前通用的凸模下空刀结构进行了进一步开发和改进，相当于将下空刀深度加深并且加多一级下空刀；下空刀加深可以增加工头下空刀的焊合储料空间，增加焊合力，降低模具挤压的压力，减小能耗，设备不用超负载工作，有效改善型材表面质量；而加多一级下空刀则可以解决加深下空刀后可能导致的凸模工作带强度问题，保证工作带不会过度变形以及损坏，保证型材成型效果。

2、本发明的凸模两级下空刀模具及其修模方法尤其适用于具有钉位等结构的型材，因为下空刀深度加深后，凸模上与钉位等结构相对应的附加槽以及引料槽结构在通过分流孔供料时会更为容易，与现有模具结构相比可进一步降低挤压压力，以及提高型材成型率。

3、本发明的凸模两级下空刀模具及其修模方法由于创新地在凸模设置了两级下空刀结构，对于模具设计也可以更方便后续修模处理时调节流量分配等问题。

附图说明

图1是现有技术中凸模工头部分的结构示意图。

图2是本发明的凸模工头部分的结构示意图。

图3是本发明一实施例的凸模的立体结构示意图。

图4是图3所示凸模的另一视角的立体结构示意图。

图5是本发明又一实施例的凸模的俯视结构示意图。

图6是与图5所示凸模相对应的凹模的俯视结构示意图。

图7是图5、图6所示的凸模和凹模对接安装后的剖视结构示意图。

图8是本发明再一实施例的凸模的立体结构示意图。

图9是本发明另一实施例的凸模的立体结构示意图。

图10是图9所示实施例的凸模和凹模对接安装后的俯视局部结构示意图。

附图中的附图标记说明：

A1、现有上空刀；

A2、现有工作带；

A3、现有下空刀；

1、凸模；

2、工头；

3、二级下空刀；

4、一级下空刀；

5、工作带；

6、上空刀；

7、工作带附加槽；

8、上空刀附加槽；

9、引料槽；

10、分流孔；

11、分流桥；

12、凹模；

13、焊合室；

14、模孔；

15、成型槽；

16、阻流带。

具体实施方式

本发明提供一种凸模两级下空刀模具及其修模方法，解决现有挤压模具中凸模下空刀较深则工作带强度不够、影响型材成型，较浅则压力较高、导致型材表面出现缺陷的两难情况，实现通过结构优化降低模具挤压的压力、减小能耗，有效改善型材成型效果及表面质量，并且更便于进行模具的设计和调整。

请参阅图2，本发明一实施例的一种凸模两级下空刀模具，为一种型材挤压模具，与现有技术类似地，包括有凸模1，凸模1在出料侧具有工头2。本发明的主要改进点之一在于，工头2的外侧面沿出料方向依次设置有二级下空刀3、一级下空刀4、工作带5和上空刀6，形成阶梯状结构；相当于是在原有下空刀结构的基础上再增加多一级下空刀，因此称为“凸模两级下空刀”结构。该阶梯状结构中，一级下空刀4的外侧面凸出于二级下空刀3的外侧面，工作带5的外侧面凸出于一级下空刀4以及上空刀6的外侧面；换言之，工作带5的外侧面是位于最外侧的、阶梯状结构中最高的台阶，上空刀6和一级下空刀4、二级下空刀3位于其两侧，并且台阶高度逐渐降低。可选地，上空刀6的外侧面凸出于(高于)一级下空刀4和二级下空刀3。在二级下空刀3与凸模1的圆柱状主体部分之间，即工头2的根部位置，为倾斜(例如10°左右)的斜面，起到过渡作用。

请参阅图3、图4，具体一实施例中，在工作带5的侧面开设有工作带附加槽7，在上空刀6开设有上空刀附加槽8，在一级下空刀4和二级下空刀3的侧面位置开设有引料槽9，引料槽9、工作带附加槽7及上空刀附加槽8在出料方向上相贯通。工作带附加槽7例如为呈C字形的钉位槽，用于形成型材管壁内侧的螺丝钉位。上空刀附加槽8的形状与工作带附加槽7相对应，即，比工作带附加槽7的轮廓略宽的形状。引料槽9在一级下空刀4和二级下空刀3范围内为贯通设置，换言之，仅在引料槽9两侧设置有一级下空刀4，引料槽9内没有“两级下空刀”阶梯状结构。引料槽9在靠近凸模1的圆柱状主体部分的一侧为斜面，起到过渡作用。

更具体而言，请参阅图5至图7，工头2位于凸模1的居中位置，凸模1具有沿出料方向贯通的分流孔10，分流孔10为围绕工头2设置的多个，分流孔10之间为分流桥11。还包括有与凸模1相匹配的凹模12，凹模12在入料侧具有凹陷的焊合室13，焊合室13内具有沿出料方向贯通的模孔14；凸模1与凹模12对接安装后，工头2位于模孔14内，工作带5与模孔14之间形成型材成型的间隙，该间隙与型材的截面形状相同。型材的原料(例如铝棒)在凸模1入料侧端面(图7中左侧)被挤压，在分流桥11的作用下分流至多个分流孔10，然后铝料随着挤压的进行向凹模12方向运动，在焊合室13底部位置汇聚焊合、通过工作带5与模孔14之间的间隙，从而得到截面形状与该间隙形状相同的长条形型材。型材例如为具有空腔结构的管状，但并不以此为限，所有具有工头2的挤压模具均可采用本发明方案。

进一步优选地，如图6、图7所示，型材的外侧面具有若干凸起结构，例如位于外侧的槽结构、悬臂结构等，模孔14具有与凸起结构相对应的成型槽15。焊合室13在入料侧面上具有凸起的阻流带16，阻流带16位于成型槽15周边区域，例如成型槽15两侧和/或相邻成型槽15之间，且阻流带16为靠近模孔14边缘设置。阻流带16相当于在模孔14旁边形成一定高度的围挡，铝料需要越过阻流带16才能进入模孔14，因此调慢了阻流带16处的铝料流速，使更多的铝料能够填充到成型槽15内，并且使成型槽15处及其余部分的流速、流量相匹配，进而能够得到较为理想的型材成型效果。

请参阅图8，再一实施例中，工作带5的宽度在各处不相同，也能够起到调整成型效果的作用。例如型材的空腔结构内侧面呈长方形，工作带5的外侧面也呈长方形，由于型材长方形短边壁厚比长边壁厚更厚，所以工作带5在长方形短边处的宽度大于工作带5在长方形长边处的宽度。二级下空刀3在短边处的深度小于二级下空刀3在长边处的深度；一级下空刀4沿着型材的空腔结构内侧面走，保证工作带5的强度，二级下空刀3则可以根据型材的薄厚设置不同的深度，特别是，例如图9、图10所示实施例中，凸模两级下空刀模具所生产的型材的空腔的内侧壁上具有一个以上的向内侧凸出的厚点(即，在型材一侧壁上具有一个以上的壁厚不同的区段)，对于此种型材结构，优选地，工作带5、一级下空刀4、上空刀6的形状均与型材内侧壁相对应(具有与厚点相对应的槽结构)，而二级下空刀3的侧面在对应厚点的位置采用与周围一致的平整的平面或曲面(不具有与厚点相对应的槽结构)；换言之，可以让一级下空刀4迁就型材设置成凹凸不平的面，而二级下空刀3则一个面过，不用因为多几个厚点而使二级下空刀3凹凸不平复杂多样，这样加工起来也更为方便快捷，同时二级下空刀3一个面过也变相减少了厚点位置的下空刀深度，从而减慢了厚点位置的流速，如此这些厚点位置就可以不再需要在工作带上设置高低差来平衡流速，直接避免了因为工作带过多高低位差而导致的型材表面起影、色差等缺陷。

具体一实施例中，以工作带5的外侧面为基准来看，二级下空刀3的外侧面与工作带5的外侧面的距离差(或称二级下空刀3的深度)为7mm至8mm，一级下空刀4的外侧面与工作带5的外侧面的距离差为5mm(或称一级下空刀4的深度)，一级下空刀4的宽度(或称高度，指沿出料方向的长度尺寸)为8mm。此种优选尺寸设计对于如图3至图8所示的实施例以及相类似的模具均能起到较好的效果。

综上所述，现有的技术方案中凸模下空刀只设有一级，本方案在凸模下空刀位置将其深度加深并且加多一级下空刀，形成两级下空刀结构。现有技术的下空刀深度一般为2-3mm深，本方案优选改为7-8mm深，同时加一级高8mm、深5mm的下空刀。凸模下空刀加深可以增加工头下空刀的焊合储料空间，增加焊合力，降低模具挤压的压力，减小能耗，设备不用超负载工作，有效改善型材表面质量；而加多一级凸模下空刀则可以解决加深下空刀后导致的凸模工作带强度问题。尤其地，对于具有螺丝钉位等结构的型材，工头下空刀相应位置设有引料槽，引料槽位置不做两级下空刀，只在引料槽外的大面处做两级下空刀结构；下空刀深度加深后，对于钉位等结构，分流孔供料也更为容易，有助于提高型材成型率，避免凸出的钉位等结构处铝料不足、难以完整成型等问题。

此外，本方案的模具结构也可以更方便后续修模过程。修模又称模具修正，是挤压模具设计及使用过程的重要环节，一般在型材挤压成型效果不理想时进行修模，从而对实体的模具和/或模具设计进行调整。现有的修模方法例如分为阻碍、加快、扩大或缩小模孔尺寸、珩磨与抛光以及表面氮化等。本方案由于采用了两级下空刀结构，也为修模提供了新的、更灵活、便利的方式。

因此，基于本发明所述的凸模两级下空刀模具，本发明还提供一种模具的修模方法，其包括：在修模时，调整一级下空刀4的深度和/或宽度，从而调节流量、流速的分配情况。例如，若要增加某处的流量或流速则减少该处的一级下空刀4的深度或宽度，获得更大的进料和储料空间。更具体地例如，目前修模时经常会遇到一种由于模具在分流桥底部分流速过慢、和模具其他位置流速不均衡而导致型材挤压成型效果不理想的情况，对于这种情况现有修模手法有在图1所示现有结构中的现有下空刀A3处焊铁块阻慢大面或铣沉分流桥面等，这些修模手法都需要将模具送回车间进行焊接或铣削操作，费时费力。而具有本方案的模具结构的模具在遇到同样的问题时只需修模师傅用打磨枪将分流桥底部分一级下空刀4铣去一部分就可以了。其他流速不均衡的问题也可以通过这种方法调整一级下空刀4的深度和/或宽度，从而更灵活、便利地调节流速分配情况。

Claims (10)

1.一种凸模两级下空刀模具，包括有凸模(1)，所述凸模(1)在出料侧具有工头(2)，其特征在于，所述工头(2)的外侧面沿出料方向依次设置有二级下空刀(3)、一级下空刀(4)、工作带(5)和上空刀(6)，形成阶梯状结构；所述一级下空刀(4)的外侧面凸出于所述二级下空刀(3)的外侧面；所述工作带(5)的外侧面凸出于所述一级下空刀(4)以及所述上空刀(6)的外侧面。

2.根据权利要求1所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，在所述工作带(5)的侧面开设有工作带附加槽(7)，在所述上空刀(6)开设有上空刀附加槽(8)，在所述一级下空刀(4)和所述二级下空刀(3)的侧面位置开设有引料槽(9)，所述引料槽(9)、所述工作带附加槽(7)及所述上空刀附加槽(8)在出料方向上相贯通。

3.根据权利要求2所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述工作带附加槽(7)为呈C字形的钉位槽，所述上空刀附加槽(8)的形状与所述工作带附加槽(7)相对应。

4.根据权利要求1所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述工头(2)位于所述凸模(1)的居中位置，所述凸模(1)具有沿出料方向贯通的分流孔(10)，所述分流孔(10)之间为分流桥(11)。

5.根据权利要求4所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，还包括有与所述凸模(1)相匹配的凹模(12)，所述凹模(12)在入料侧具有凹陷的焊合室(13)，所述焊合室(13)内具有沿出料方向贯通的模孔(14)；所述凸模(1)与所述凹模(12)对接安装后，所述工头(2)位于所述模孔(14)内，所述工作带(5)与所述模孔(14)之间形成型材成型的间隙，该间隙与所述型材的截面形状相同。

6.根据权利要求5所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述型材的外侧面具有若干凸起结构，所述模孔(14)具有与所述凸起结构相对应的成型槽(15)；所述焊合室(13)在入料侧面上具有凸起的阻流带(16)，所述阻流带(16)位于所述成型槽(15)周边区域，且所述阻流带(16)为靠近所述模孔(14)边缘设置。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述工作带(5)的外侧面呈长方形，所述工作带(5)在长方形短边处的宽度大于所述工作带(5)在长方形长边处的宽度，和/或，所述二级下空刀(3)在长方形短边处的深度小于所述二级下空刀(3)在长方形长边处的深度。

8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述凸模两级下空刀模具所生产的型材的内侧壁上具有一个以上的凸出的厚点，所述工作带(5)、所述一级下空刀(4)、所述上空刀(6)的形状均与所述型材内侧壁相对应，而所述二级下空刀(3)的侧面在对应所述厚点的位置采用平整的平面或曲面。

9.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的凸模两级下空刀模具，其特征在于，所述二级下空刀(3)的外侧面与所述工作带(5)的外侧面的距离差为7mm至8mm，所述一级下空刀(4)的外侧面与所述工作带(5)的外侧面的距离差为5mm，所述一级下空刀(4)的宽度为8mm。

10.一种模具的修模方法，其特征在于，其用于如权利要求1-9中任一权利要求所述的凸模两级下空刀模具，其包括：在修模时，调整一级下空刀(4)和/或二级下空刀(3)的深度和/或宽度，从而调节流量、流速的分配情况。