CN203886959U - 一种非对称挤压组合模具 - Google Patents
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Abstract
一种非对称挤压组合模具，包括挤压凸模、挤压凹模和盛锭筒，其特征在于：所述挤压凹模的凹腔内设置有若干垫块，垫块之间成型供金属流入的非对称挤压型腔，非对称挤压型腔的后端与挤压凹模的金属流动出口相连通。在挤压凹模内设置三个垫块，垫块之间形成非对称挤压型腔，通过非对称挤压型腔率先实现了金属非对称挤压预分流，有效消除了对称挤压引起的挤压缩尾，而且通过增大制品挤压成形前的金属流动流程，有效消除了对称挤压引进的金属流动变形不均匀，改善了成形板材的内部组织。本实用新型结构简单、制造成本低、使用便捷，不仅用于金属板材挤压，亦可用于高性能棒材和其它异性实心制件挤压成形，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于挤压模具技术领域，具体涉及一种用于板材的非对称挤压组合模具。
背景技术
现有技术中，中厚板主要采用铸锭热轧法生产，轧制一般在热轧生产线上由热粗轧机完成，也可在热轧生产线上设置专门的兼用的中轧机，也可在热轧生产线上完成。对于薄的中板还需要进行冷轧，以获得所需要的性能与表面质量。轧制工艺制备的板材的抗拉强度、屈服强度以及延伸率等力学性能各向异性明显。
与轧制工艺相比，原始合金在三向压应力的作用下的挤压工艺，金属合金变形更加均匀，表现为微观变形组织晶粒尺寸大小分布均匀。现有技术中都是采用对称挤压模具挤压成形板材，但是随着挤压板材的宽厚比增大，在摩擦力的作用下，原始合金锭心部金属流动较快，金属流动不均匀，致使挤压成形的板材中心部分微观组织较边缘部分的微观组织粗大。同时，由于对称挤压模具进行挤压时无法消除挤压缩尾，致使成形板材内部出现分层，影响板材力学性能的同时降低了材料利用率。
经查，现有专利号为CN201010618156.8的中国专利《一种镁合金薄板带坯挤压模具》，包括模体，所述模体内设置有储料腔和与储料腔连通的挤出通道，挤出通道的横截面为矩形，所述挤出通道的厚度方向的两壁与储料腔的两条相交线沿挤出方向相互错开，使用时，进入挤出通道的镁合金由于上部与下部挤压不一致，形成速度差，产生剪切，会使基面发生倾斜，基面织构减弱，有利于板带坯的后续加工，更有利于提高板材的冲压性能。另外，将储料腔与挤出通道之间平滑过渡，不会形成死角而造成原料留滞，原料通过顺利，且易于清理，原料经过渡通道平稳地进入挤出通道，对其流动影响也很小。它是带坯挤压模具，也是对称挤压的。因此如何消除金属流动不均匀和挤压分层对挤压板材内部组织和力学性能的影响是制约挤压工艺制备高性能板材的技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单合理、制造成本低、使用方便的用于板材的非对称挤压组合模具，有效消除金属流动不均匀，通过增大金属流动流程消除无挤压缩尾。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种非对称挤压组合模具，包括挤压凸模、挤压凹模和盛锭筒，其特征在于：所述挤压凹模的凹腔内设置有若干垫块，垫块之间成型供金属流入的非对称挤压型腔，非对称挤压型腔的后端与挤压凹模的金属流动出口相连通。
作为改进，所述垫块为三个，其中第一垫块和第三垫块分别设置在凹腔的底部，第二垫块与第一垫块、第三垫块对合设置，第二垫块上开设有供金属流入的非对称型腔开口，第二垫块与第一垫块、第三垫块之间形成与第二垫块的非对称型腔开口以及金属流动出口相通的截面呈大体Z形的非对称挤压型腔，非对称挤压型腔截面厚度是逐渐收缩变小，直至金属流动出口，在转弯处需要光滑过渡。
作为改进，所述第一垫块和第三垫块的厚度相同，分别通过螺栓固定在凹腔底部的左右两侧，第二垫块对合设置在第一垫块和第三垫块的上方，第二垫块通过螺栓与挤压凹模的侧部相固定，非对称挤压型腔开口的截面呈V形，开设在第二垫块的一侧，第二垫块的上端面呈向非对称挤压型腔开口倾斜的斜面。
作为改进，所述第二垫块的厚度小于第一垫块和第三垫块.
再改进，所述非对称挤压型腔开口的宽度大于非对称挤压型腔的宽度，非对称挤压型腔的宽度与金属流动出口的宽度一致。
再改进，所述金属流动出口设置在挤压凹模的底部中间位置，在金属流动出口的两侧设有第一定位销与第二定位销，其中第一定位销穿过挤压凹模的底部、第一垫块与第二垫块定位连接，第二定位销穿过挤压凹模的底部与第三垫块定位连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在挤压凹模内设置三个垫块，垫块之间形成非对称挤压型腔，通过非对称挤压型腔率先实现了金属非对称挤压预分流，有效消除了对称挤压引起的挤压缩尾，而且通过增大制品挤压成形前的金属流动流程，有效消除了对称挤压引进的金属流动变形不均匀，改善了成形板材的内部组织。本实用新型结构简单、制造成本低、使用便捷，不仅用于金属板材挤压，亦可用于高性能棒材和其它异性实心制件挤压成形，适用范围广。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为图1中第二垫块的结构示意图；
图3为图2的侧视图；
图4为图1中第三垫块的结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为图1中第一垫块的结构示意图；
图7为图6的侧视图；
图8为图1中挤压凹模的结构示意图；
图9为图8的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～9所示，本实施例的非对称挤压组合模具，包括挤压凸模1、挤压凹模2和盛锭筒3以及设置在挤压凹模2的凹腔中的第一垫块4、第二垫块5和第三垫块6，盛锭筒3对合在挤压凹模2上，挤压凸模1可活动地设置在盛锭筒3内，第一垫块4、第二垫块5和第三垫块6之间成型供金属流入的非对称挤压型腔11，非对称挤压型腔11的后端与挤压凹模2的金属流动出口21相连通；第一垫块4和第三垫块6的厚度相同，分别通过螺栓7固定在凹腔底部的左右两侧，第二垫块5对合设置在第一垫块4和第三垫块6的上方，通过螺栓7与挤压凹模2的侧部相固定，第二垫块5上开设有供金属流入的非对称型腔开口51，非对称挤压型腔开口51的截面呈V形，开设在第二垫块5的一侧，第二垫块5的上端面呈向非对称挤压型腔开口51倾斜的斜面，这样便于金属流入，第二垫块5与第一垫块4、第三垫块6之间形成与第二垫块5的非对称型腔开口51以及金属流动出口21相通的截面呈大体Z形的非对称挤压型腔11，非对称挤压型腔11截面后度是逐渐收缩变小，直至金属流动出口21，在转弯处需要光滑过渡，第二垫块5的厚度小于第一垫块4和第三垫块6，非对称挤压型腔开口51的宽度大于非对称挤压型腔11的宽度，非对称挤压型腔11的宽度与金属流动出口21的宽度一致；金属流动出口21设置在挤压凹模2的底部中间位置，挤压凹模2的侧部开设有供螺栓7穿置的通孔，挤压凹模2的底部、金属流动出口21的两侧设有供第一定位销8与第二定位销9穿置的销孔，第一定位销8穿过挤压凹模2的底部、第一垫块4与第二垫块5定位连接，第二定位销9穿过挤压凹模2的底部与第三垫块6定位连接。
原理是这样的：金属在处于第二垫块5的非对称中心的非对称挤压型腔开口51作用下率先发生非对称流动，有效消除了对称挤压引起不可避免的挤压缩尾；发生非对称流动的金属进一步在第一垫块4和第三垫块6组成的非对称挤压型腔11中流动，从而增大了金属非对称流动流程，有效改善了对称挤压引起的金属流动变形的不均匀性，进一步改善变形金属微观组织尺寸的均匀性。金属流出挤压凹模2之前，在金属流动出口21处实现挤压制品的尺寸规格确定。
使用时，先将第一垫块4、第二垫块5和第三垫块6过第一定位销8和第二定位销9以及螺栓7配装在挤压凹模2中，接着，将配装好的非对称挤压模具配装在卧式挤压机后，开启挤压凸模1、组合凹模以及盛锭筒3整体加热系统和挤压坯料10加热系统，至既定温度后，将挤压坯料10放入盛锭筒3，开启挤压机进行板材非对称挤压，挤压完毕后切除挤压压余，并完成板材非对称挤压。
Claims (6)
1.一种非对称挤压组合模具，包括挤压凸模、挤压凹模和盛锭筒，其特征在于：所述挤压凹模的凹腔内设置有若干垫块，垫块之间成型供金属流入的非对称挤压型腔，非对称挤压型腔的后端与挤压凹模的金属流动出口相连通。
2.根据权利要求1所述的非对称挤压组合模具，其特征在于：所述垫块为三个，其中第一垫块和第三垫块分别设置在凹腔的底部，第二垫块与第一垫块、第三垫块对合设置，第二垫块上开设有供金属流入的非对称型腔开口，第二垫块与第一垫块、第三垫块之间形成与第二垫块的非对称型腔开口以及金属流动出口相通的截面呈大体Z形的非对称挤压型腔，非对称挤压型腔截面厚度是逐渐收缩变小，直至金属流动出口，在转弯处需要光滑过渡。
3.根据权利要求2所述的非对称挤压组合模具，其特征在于：所述第一垫块和第三垫块的厚度相同，分别通过螺栓固定在凹腔底部的左右两侧，第二垫块对合设置在第一垫块和第三垫块的上方，第二垫块通过螺栓与挤压凹模的侧部相固定，非对称挤压型腔开口的截面呈V形，开设在第二垫块的一侧，第二垫块的上端面呈向非对称挤压型腔开口倾斜的斜面。
4.根据权利要求3所述的非对称挤压组合模具，其特征在于：所述第二垫块的厚度小于第一垫块和第三垫块。
5.根据权利要求3所述的非对称挤压组合模具，其特征在于：所述非对称挤压型腔开口的宽度大于非对称挤压型腔的宽度，非对称挤压型腔的宽度与金属流动出口的宽度一致。
6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的非对称挤压组合模具，其特征在于：所述金属流动出口设置在挤压凹模的底部中间位置，在金属流动出口的两侧设有第一定位销与第二定位销，其中第一定位销穿过挤压凹模的底部、第一垫块与第二垫块定位连接，第二定位销穿过挤压凹模的底部与第三垫块定位连接。
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| CN104690103A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-10 | 大连交通大学 | 一种铜及铜合金产品连续挤压成形的偏心模具 |
| CN108188191A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 重庆大学 | 一种非对称挤压装置及其挤压方法 |
| WO2018113619A1 (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 唐全林 | 用于制作铝合金棒材的模具 |
| CN112948988A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 山东理工大学 | 流线型自弯曲挤压模具及其设计方法 |
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