CN216226200U - 一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，包括整体模具和模垫，所述整体模具的一端与外接挤压筒连接，另一端与模垫固定连接；其中，整体模具内依次贯通设置有的导流腔、定径带和空刀位，导流腔与定径带之间通过圆弧过渡连接，定径带的形状和加工的板材一致，导流腔采用两组对称的斜面组成；另外空刀位和出料口的形状均与定径带形状相同，且外轮廓依次增大，有利于板形控制。本实用新型挤压模具采用斜面模的结构会使难变形金属基复合材料在三向压应力的状态下缓慢变形，其加工的板材质量好、尺寸精度高；且该挤压模具结构简单、加工制作成本低，实用性强，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于模具技术领域，具体涉及一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，特别适用于加工铝基复合材料板材。
背景技术
复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料，它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成，其中以钛、镁、铝等作为基体形成的合金行业称为难变形金属基复合材料，一般采用热挤压工艺进行加工，挤压温度通常设定在300℃以上，通过挤压能够获得各种形状和截面尺寸的管、棒、型材、线材和板材。
其中，金属板材是现代工业中的重要结构型材，在航空、航天、运输与通讯等领域应用广泛。近年来，合金板材更受到了广泛青睐，如镁合金板材与铝合金板材等，在汽车车身、手机以及笔记本电脑壳体的设计与使用中愈加重要。然而，随着对金属板材，特别是合金板材的批量化投产，工程领域对结构板材的力学性能要求越来越高，单一金属板材已受到严峻考验，需要通过结构的复合化改善其力学性能。如铝基复合材料是一种核电屏蔽辐射用高性能材料，通过将碳化硼加入到机体内，明显提高了材料力学性能，同时增加了材料的强度，但材料的塑性降低。然而现有挤压环节采用平模的方式进行，挤出后产品易产生龟裂、尺寸精度偏低等不良现象，导致最终生产的板材不符合性能要求，难以实现二次加工。
有鉴于此，本发明人提出一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，该挤压模具采用斜面模的结构会使难变形金属基复合材料在三向压应力的状态下缓慢变形，用于实现表面质量好、尺寸精度高、易于二次加工的铝基复合材料板材的目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，包括整体模具和模垫，所述整体模具的一端与外接挤压筒连接，另一端与模垫固定连接；
其中，所述整体模具内依次贯通设置有的导流腔、定径带和空刀位，所述导流腔与定径带之间通过圆弧过渡连接，所述定径带的形状和加工的板材一致；
所述导流腔包括位于定径带两侧长度方向对称的第一斜面和位于定径带两侧宽度方向对称的第二斜面以及所述第一斜面与第二斜面之间的平滑过渡面。
进一步地，所述导流腔的高度为20mm～40mm，所述定径带的高度为5mm～15mm，所述圆弧的半径为0.5mm～1.5mm。
进一步地，所述空刀位的形状与定径带的形状相同、且所述空刀位的轮廓尺寸相比定径带扩大3mm～5mm。
进一步地，所述模垫中设有模垫出料口，所述模垫出料口的形状与空刀位的形状相同、且所述模垫出料口的轮廓尺寸相比空刀位扩大8mm～12mm。
进一步地，所述整体模具和模垫均采用H13热作模具钢制作而成。
进一步地，所述H13热作模具钢硬度为48HRC～52HRC。
进一步地，所述导流腔和定径带的表面光洁度均设置在Ra0.8μm以内。
进一步地，所述模垫上、与整体模具接触一面沿环形布设有若干个定位孔，所述整体模具上设置有与定位孔数量、规格尺寸一一相匹配的盲孔，每个所述定位孔与盲孔通过销钉紧配合连接，用于实现整体模具与模垫两者固定连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，该挤压模具导流腔采用斜面模结构，会使加热后的难变形金属基复合材料在三向压应力的状态下缓慢变形，斜面对难变形金属基复合材料起到引导作用，实现难变形金属基复合材料板材的成型，且经过实际验证，经该挤压模具制备的含碳化硼的铝基复合材料板材表面质量好、尺寸精度高，即挤出成品率高。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型挤压模具装配后结构示意图；
图2为本实用新型挤压模具装配后剖视图；
图3为本实用新型挤压模具中整体模具立体图；
图4为本实用新型挤压模具中整体模具的俯视图；
图5为图4中的A～A剖视图；
图6为图4中的B～B剖视图；
图7为本实用新型挤压模具中模垫的俯视图。
其中：1为整体模具；2为模垫；3为销钉；11为导流腔；12为定径带；13为空刀位；14为圆弧；15为盲孔；21为模垫出料口；22为定位孔；111为第一斜面；112为第二斜面；113为平滑过渡面。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1～7所示，本实用新型提供一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，包括整体模具1和模垫2，所述整体模具1的一端与外接挤压筒(图中未显示)连接，另一端与模垫2固定连接，经过炉体加热后的难变形金属基复合材料铸锭放入挤压筒内，使用挤压杆进行推进，挤压杆的尺寸略微小于挤压筒，挤压时，形成密闭空间，难变形金属基复合材料便从挤压模具出口流出形成板材形状。
具体的，本实用新型整体模具1内依次贯通设置有的导流腔11、定径带12和空刀位13，且所述导流腔11、定径带12和空刀位13的中心线重合。导流腔11位于挤压筒一侧，空刀位13位于模垫2一侧，导流腔11与定径带12之间通过圆弧14过渡连接，定径带12的形状和加工的板材一致。
如图1所示，其中，导流腔11为两组对称的斜面，有利于铝基复合材料均匀变形，具体包括位于定径带12两侧长度方向对称的第一斜面111和位于定径带12两侧宽度方向对称的第二斜面112以及第一斜面111与第二斜面112之间的平滑过渡面113。
所述导流腔11的高度为20mm～40mm，定径带12的高度为5mm～15mm，圆弧14的半径为0.5mm～1.5mm，如本实施例在加工铝基复合材料板材时，其导流腔11的高度设置为30mm，定径带12的高度设置为10mm，圆弧14的半径设置为1mm。
本实用新型整体模具1中空刀位13的形状与定径带12的形状相同、且空刀位13的轮廓尺寸相比定径带12扩大3mm～5mm；模垫2中设有模垫出料口21，模垫出料口21的形状与空刀位13的形状相同、且出料口21的轮廓尺寸相比空刀位13扩大8mm～12mm，有利于板形控制。
本实用新型模垫2上、与整体模具1接触一面沿环形布设有若干个定位孔22，如本实施例附图设置4个，整体模具1上设置有与定位孔22数量、规格尺寸一一相匹配的盲孔15，每个定位孔22与盲孔15通过φ10mm的销钉3紧配合连接，用于实现整体模具1与模垫2两者固定连接，实现精准定位，确保挤压模具各部件不会相对滑动。
本实用新型整体模具1和模垫2均采用H13热作模具钢制作而成，且经淬火、回火处理，其硬度需要达到48HRC～52HRC之间，确保能够承受一定的挤压强度；另外整体模具1中导流腔11和定径带12的表面光洁度均设置在Ra0.8μm以内，从而确保挤压后板材的表面质量。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，包括整体模具(1)和模垫(2)，所述整体模具(1)的一端与外接挤压筒连接，另一端与模垫(2)固定连接；
其中，所述整体模具(1)内依次贯通设置有的导流腔(11)、定径带(12)和空刀位(13)，所述导流腔(11)与定径带(12)之间通过圆弧(14)过渡连接，所述定径带(12)的形状和加工的板材一致；
所述导流腔(11)包括位于定径带(12)两侧长度方向对称的第一斜面(111)和位于定径带(12)两侧宽度方向对称的第二斜面(112)以及所述第一斜面(111)与第二斜面(112)之间的平滑过渡面(113)。
2.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述导流腔(11)的高度为20mm～40mm，所述定径带(12)的高度为5mm～15mm，所述圆弧(14)的半径为0.5mm～1.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述导流腔(11)、定径带(12)和空刀位(13)的中心线重合。
4.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述空刀位(13)的形状与定径带(12)的形状相同、且所述空刀位(13)的轮廓尺寸相比定径带(12)扩大3mm～5mm。
5.根据权利要求4所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述模垫(2)中设有模垫出料口(21)，所述模垫出料口(21)的形状与空刀位(13)的形状相同、且所述模垫出料口(21)的轮廓尺寸相比空刀位(13)扩大8mm～12mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述整体模具(1)和模垫(2)均采用H13热作模具钢制作而成。
7.根据权利要求6所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述H13热作模具钢硬度为48HRC～52HRC。
8.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述导流腔(11)和定径带(12)的表面光洁度均设置在Ra0.8μm以内。
9.根据权利要求1所述的一种用于难变形金属基复合材料加工板材的挤压模具，其特征在于，所述模垫(2)上、与整体模具(1)接触一面沿环形布设有若干个定位孔(22)，所述整体模具(1)上设置有与定位孔(22)数量、规格尺寸一一相匹配的盲孔(15)，每个所述定位孔(22)与盲孔(15)通过销钉(3)紧配合连接，用于实现整体模具(1)与模垫(2)两者固定连接。
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| CN114871289A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-09 | 宁波科诺精工科技有限公司 | 一种汽车装饰亮条型材一出六模具 |
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