CN1640576A

CN1640576A - 金属挤压加工的方法及其模具

Info

Publication number: CN1640576A
Application number: CN 200410000904
Authority: CN
Inventors: 陈春盛
Original assignee: XINHE LIGHT-METAL Co Ltd
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-07-20

Abstract

一种金属挤压加工的方法及其模具，此金属挤压加工的模具设于一具有一封闭端及一开口端的筒体内，包含一具有一挤出孔的本体，及一可拆离地结合于本体上的成型件，二凸肋由本体的外周面二端分别向外延伸并与筒体的内周面接触，成型件设于挤出孔内并具有一贯穿且连通挤出孔的成型孔，金属挤压加工的方法包含：(1)将挤锭加热；(2)加热后的挤锭完成热间削皮；(3)削皮后的挤锭立即送入挤型机进行挤型作业。

Description

金属挤压加工的方法及其模具

技术领域

本发明涉及一种金属挤压加工的方法及其模具，特别是涉及一种先预热再快速热间削皮以降低挤料再次氧化，且降低盛锭筒内周面损伤并具有一可更换的成型件的金属挤压加工的方法及其模具。

背景技术

参阅图1及图2，现有铝挤型产品的制作乃是先将铝料裁切成一定尺寸的铝锭后，削除其外围氧化的部份，借由加热的过程使其成为软化状态，再置于盛锭筒11内，透过油压挤型机的挤压使其成型为所需的产品。于此作业流程中，铝锭的挤型乃由挤型机的压杆12利用油压系统的推力往模具13的方向移动，使其封闭盛锭筒11的一端，再利用模具13由另一端往压杆12的方向移动，使置于盛锭筒11内的铝锭由挤出孔14挤出。

现有的方法中，利用车床进行铝锭的削皮作业，不只是需要耗费大量的时间，且削皮后铝锭外周面的平滑度不佳，其角隅处容易产生氧化；另一方面，加热后到挤型的期间，铝锭滞留的时间通常足以使铝锭产生相当厚度的氧化层，间接使得挤型出的产品的品质有着很高的不良率，必须予以剔除，增加成本上的负担；再者，钨钢材质的模具13不但造价昂贵，于盛锭筒11内移动时也容易损伤其内表面，且挤型不同产品时需将模具13整体予以更换，更增添作业上的困扰；此外，模具13的外周面上凸伸的凸条15及凸环16，其与盛锭筒11的内表面接触面积大，于挤型过程中除因磨擦作用增加油压系统的负担外，也容易由磨擦产生高热，增加盛锭筒11受热的温度，间接影响盛锭筒11内铝锭的品质。另一方面，高热的温度容易使铝锭表面生成硬度较铝锭为高的氧化层，此氧化层于挤型过程中，容易刮伤盛锭筒内衬，增加汰换成本。

发明专利内容

因此，本发明的一个目的，在提供一种金属挤压加工的方法。

本发明的另一个目的，在提供此种金属挤压加工的模具。

于是，本发明金属挤压加工的方法，其特征在于：该方法包含下列步骤：(1)将挤锭加热；(2)加热后的挤锭完成热间削皮；(3)削皮后的挤锭立即送入挤型机进行挤型作业。本发明金属挤压加工的模具，设于一筒体内，包含一具有一挤出孔的本体及一可拆离地嵌入挤出孔内的成型件，筒体具有一开口端及一可由挤型机的压杆遮蔽的封闭端，模具可由筒体的开口端往封闭端移动，使置于成锭筒内的挤料由成型件的成型孔挤出。

本发明的金属挤压加工的方法，主要是利用先预热再急速热间削皮的方式，削皮的时间短暂且削皮后立即置入盛锭筒内，减少铝锭滞留空气中的时间以降低铝锭的氧化，提高挤型物品质的良率。此外，本发明的金属挤压加工的模具，其特征在于：将模具本体中铝锭挤出孔周围的区域独立成一成型件，此成型件可依产品规格形状予以调整更换，免除模具整体更换的麻烦，且模具本体的材质因此可使用钢材等其它材料，于成本上增加了利基，再者，改变模具外型轮廓，降低其与盛锭筒间的接触，除可减少挤型时的摩擦力及产生的高热，降低铝锭表面因高温氧化的机率，减少氧化层对盛锭筒的刮伤外，也可避免因挤型机的推压力量不足所产生的困扰，因此，在作业上及成本上皆符合经济效益。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1为一现有金属挤压装置的平面剖视图。

图2为上述现有金属挤压装置的模具的立体图。

图3为本发明铝挤型加工的方法较佳实施例的施作流程图。

图4为上述较佳实施例中铝挤型加工装置的平面剖视图。

图5为上述较佳实施例中成型作业时铝挤型加工装置的部份平面剖视图。

图6为本发明金属挤压加工模具较佳实施例的一模具本体及一成型件的立体分解图。

图7为类似于图6的视图，说明该模具的凸肋为不连续的形态。

在进入较佳实施例的说明前，必须先了解的是，在以下的叙述中，相类似功能的构件将采用相同的编号。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图3，本发明金属挤压加工的方法的较佳实施例是以铝挤型加工为例，主要包含图3中所示的各主要实施步骤，用以将一裁切后的铝锭21借由挤压的方式进行成型作业。本实施例中采用一具有快速削皮装置32的油压挤型机组3来作说明，但是不以此为限。

在开始进行叙述前，必须先说明的，铝锭21的大小乃依所欲挤型出的产品的规格尺寸及油压挤型机31可施加的力量而定，可使用各种不同方式铸造、或使用不同的方式将铝材裁切成所需尺寸的大小，由于铝锭21的制作与裁切非本发明的重点所在，于此不再说明，为便于说明，以下的叙述中所采用的铝锭21尺寸择定为直径6英时且长度为250公厘。

参阅图4，从仓库中取出已裁切完成的铝锭21作为挤压作业的原料，铝锭21挤压前为确保挤型出的产品的品质并使铝锭21于挤压后盛锭筒41内铝料的残量降低，必须先将铝锭21外表面上含有杂质的氧化层除去，因此为便于分离其氧化的部份，可以加热的方式使其软化再予以切除(步骤71)。

首先先将铝锭21送入预热炉33中予以连续加热。预热炉33具有一加热槽，加热槽四周布设有加热源，可使得铝锭21受热时其各个部份的温度得以均衡，避免因内外温差的影响造成分子排列上的差异而影响铝锭21的品质。于本实施例中，铝锭21的预热温度为400℃，预热时间约为8小时，在不同的金属及预热方式等情形下，所需的预热时间及温度将有所不同，不以本实施中所揭露者为限。此外，预热的态样也可采直接对铝锭21加热等方式。

预热完成后的铝锭21将运送至一截面为V字型的输送托架34上，托架34可利用输送带35进行转送，使其到达削皮装置32。输送途中于输送带35的一侧设有一转向凸柱36，使原本纵向移动的托架34行至转向凸柱36时，可借由托架34接近转向凸柱36的一侧顶抵于转向凸柱36而旋转，最后以托架34横向的方向到达削皮装置32。此时托架34的一侧微微抬高，使置于其上的铝锭21滚落于削皮装置32的一平台37上，静待削皮作业。平台37的两端分别设有一削皮机321及一千斤顶322。为避免滞留时间过长，使得铝锭21预热温度下降过多影响削皮作业，及冷却过程中杂质的附着，从离开预热炉至盛锭筒间的滞留时间于本实施例中约为1至2分钟。

当先前铝锭21于挤型机31中挤型完成，并完成盛锭筒41内残渣的退除后，位于平台37一端的千斤顶322将推挤铝锭21通过削皮机321，快速完成铝锭21的热间削皮(步骤72)。削皮机321主要包含一钢质圆管，其内径较铝锭21的外径稍小，当千斤顶322推压铝锭21通过削皮机321时，只允许铝锭21核心的部份通过，其外皮的部份将挤缩附着于钢管的一环型端面上，削皮时间约为10至30秒，快速削皮的目的乃在缩减铝锭21再次氧化的机率。削完皮的铝锭21将落于一输送盘38上，随着输送盘38的移动送入盛锭筒41的容室412中。由于削皮机321的主要功能为快速地进行铝锭的削皮作业，于本实施例中削皮机321虽主要包含一钢质圆管，但是此钢质圆管也可为一具有可供铝锭部分穿过的圆形容室的金属所取代。

参阅图5，成型作业时为使成型后的产品有均匀的厚度及较佳的品质，可采用固定压杆311以封闭盛锭筒41的一端，并借由模具51的移动来进行挤料的挤压。因此，先使油压挤型机31的压杆311往盛锭筒41的方向移动，并顶抵于盛锭筒41的一端，当于产制管状物品时，压杆311中央的模核312可继续往盛锭筒41的方向前进，并切齐于模具51接近压杆311的一端面。挤压时，另一端的油压系统将推动模具51往压杆311的方向移动(步骤73)，此时模核312将配合地同步逐渐缩回压杆311中，受压挤的铝锭21将由模具51的挤出孔512挤出，模具51将持续推进直到挤压完成为止。

上述的油压挤型机31为采用模具51移动挤压铝锭21的成型作业，也可为固定模具51而移动压杆311进行铝锭21挤压的油压挤型机31。另一方面，模具51可为一个一体成型的钨钢模具51，也可为一具有钨钢成型件61的钢质模具51。成型件61具有一成型孔611，可拆离地嵌入模具51接近压杆311的一端的挤出孔512内，成型件61嵌入后，成型孔611可与挤出孔512连通。

参阅图5及图6，本发明金属挤压加工的模具的较佳实施例，也以铝挤型加工的挤压模具来作说明，但是不以此为限。本发明金属挤压加工的模具51设置于一盛锭筒41内，盛锭筒41为一截面为环型的筒体411，筒体411中央形成一容室412，具有一可为其它固定单元或是挤型机31的压杆311所封闭的封闭端413，及一则可供一油压推杆313深入的开口端414。模具51包括一模具本体511，及一成型件61。

模具本体511可滑动地设置于容室412内，为一截面为环型且材质为钢料的圆筒本体511，本体511中央界定出一挤出孔512，挤出孔512具有一接近封闭端413的嵌插部513、一接近开口端414的输出部514，及一位于嵌插部513及输出部514间的肩部515。嵌插部513为一圆柱形，输出部514为一截头圆锥形，且其半径由肩部515的一端往另一端逐渐增大，于本实施例中嵌插部513半径的大小介于输出部514的最小半径及最大半径间，但是不以此为限。本体511的外表面的二端分别向外延伸有一环型凸肋516，凸肋516的外表面与筒体411的内壁面接触。此凸肋516于本实施例中为一连续的环状体，也可为其它不连续的态样等(见图7)。

嵌插部513可拆离地结合一钨钢材质的成型件61，成型件61具有一对应于嵌插部513的外壁面，且于其中央形成一成型孔611，当成型件61结合于嵌插部513时，成型孔611可与输出部514连通。成型件61的内壁面可依产品形状的需求而有各种不同的态样。

进行金属挤压加工时，油压推杆313由开口端414进入，推动模具51向封闭端413的方向移动，挤压置于盛锭筒41的容室412内的挤料，使挤料经由成型孔611及挤出孔512的输出部514而挤出。

归纳上述，本发明揭示一种金属挤压加工的方法及其装置，就增进铝挤型产品的品质而言，借由预热再削皮的方式可避免铝锭二次氧化，提高挤型产品的良率；就时间的节省而言，快速的削皮装置降低了现有以车床削皮的不便，并增加铝锭削皮后其外表面的平整度；就经济的方面而言，模具51移动的过程中，凸肋516与筒体411的内壁面因接触滑动而产生磨擦，由于凸肋的外周面面积较小，因此产生的热能及推动时的阻力将相对的降低，且其质料为钢材，将可避免因磨擦而造成筒体411内壁面的损伤，减少筒体411更换的机率。此外，成型件61可依不同的产品需要而予以更换，例如产品的外型及大小，可免除更换模具51的困扰，除节省时间的外也可降低成本。另一方面，模具51的材质更换为钢材也可降低制作或购买模具51所需的费用，所以确实能达到发明的目的。

Claims

1.一种金属挤压加工的方法，该方法包含下述步骤：

(1)将挤锭加热；

(2)加热后的挤锭完成热间削皮；及

(3)削皮后的挤锭送入挤型机进行挤型作业。

2.如权利要求1项所述的方法，其特征在于：步骤(1)中该挤锭加热为借由预热炉将挤锭连续加热。

3.如权利要求1项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中该挤型机为借由一压杆推压该挤锭使挤锭挤出成型的油压挤型机。

4.如权利要求1项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中该挤型机为借由一钨钢模具推压该挤锭使挤锭挤出成型的油压挤型机。

5.如权利要求1项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中该挤型机为借由一具一钨钢成型件的钢质模具推压该挤锭使挤锭挤出成型的油压挤型机。

6.如权利要求1项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中该热间削皮为将该挤锭压向一管径较该挤锭的外径为小的钢质筒体，使该挤锭的核心部可穿越该筒体而完成削皮。

7.一种金属挤压加工的模具，设于一筒体内，筒体中央形成一容室，且具有一可被遮蔽的封闭端及一开口端，该模具包含：

一本体，设于该容室内，具有二分别由该本体的外表面二端向外延伸的凸肋，及一轴向贯穿本体的挤出孔，该等凸肋的外周面与该筒体的内壁面接触；及

一成型件，由该本体接近该封闭端的一端可拆离地嵌入该挤出孔，具有一轴向贯穿且与该挤出孔连通的成型孔；

该模具可由该开口端向该封闭端移动，使置于该容室内的原料由该成型孔挤出

8.如权利要求7项所述的模具，其特征在于：该本体的材质为钢材且该成型件的材质为钨钢。

9.如权利要求8项所述的模具，其特征在于：至少一该等凸肋为连续形态。

10.如权利要求8项所述的模具，其特征在于：至少一该等凸肋为不连续形态

11.一种热间削皮机，用以削除一铝锭外部的氧化层，该热间削皮机包含：

一削皮件，具有一内径较该铝锭的外径小的贯穿容室；及

一控制件，可使该铝锭穿越该贯穿容室而将该氧化层去除。

12.如权利要求11项所述的热间削皮机，其特征在于：该削皮件为一钢质圆管，且该控制件为一千斤顶。