CN2459108Y - 生产双金属复合材料的挤压模具 - Google Patents

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阎晓东
涂思京
谢水生
金其坚
贺金宇
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Abstract

本实用新型涉及一种用于将两种金属复合在一起的挤压模具,属于加工中模具类。该挤压模具主要由腔模、挤压模及刀模构成,腔模为箱形体,加工有“⊥”型通孔,横向通孔为内腔,垂直通孔为坯料进料孔,内腔两侧对应固定安装有挤压膜和刀模,刀模的分流刀位于内腔,且对应于腔模中挤压坯料进料孔中间位置。刀模上带有芯材送料孔,挤压模上带有模孔,本实用新型结构简单,在现有设备基础上实现一次挤压成型,提高生产效率。

Description

生产双金属复合材料的挤压模具
本实用新型涉及一种用于将两种金属复合在一起的挤压模具，属于作业加工中模具类。
目前，由于一些棒、线、型材等复合材料在实际应用中以其成本及性能的优势被各国广泛研制、使用，同时也出现了许多加工方法，如挤压、轧制、焊接、机加工等方法，但由于受到现有设备及加工模具的限制，一般的加工工序较复杂，不能一次成形，即使能达到一次成形，也需要在特制的专用的机械加工设备上完成，增加了加工成本。
本实用新型的目的是设计一种生产双金属复合材料的挤压模具，其结构合理，可使复合材料在现有设备的基础上一次挤压成形，提高生产效率。
本实用新型所设计的一种生产双金属复合材料的挤压模具主要由腔模、挤压模及刀模构成，腔模为箱形体，加工有相互垂直的“⊥”型通孔，横向通孔为内腔，垂直通孔为坯料进料孔，内腔的两侧对应固定安装有挤压膜和刀模，刀模的分流刀位于腔模的内腔内，刀模上带有芯材送料孔，挤压模上带有模孔，芯材送料孔与模孔的方向一至且均与腔模的内腔连通，腔模的坯料进料孔的中心线垂直于刀模的芯材送料孔及挤压模的模孔方向，刀模的分流刀对应于腔模内坯料进料孔的中间位置。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的腔模中的内腔为圆柱形。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的腔模的内腔孔径(D1)大于坯料进料孔径(D)5％～25％。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的挤压模的出口带尺寸比定径带大3～5mm。
根据所挤压材料的要求，本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的挤压模的模孔的截面形状可以为双工字形、圆形、方形或异形。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的腔模的内腔中刀模前端距挤压模的距离(S)为内腔孔径(D1)的5％～20％。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的挤压模中出口带与定径带之间圆弧或斜面过渡。带与定径带之间圆弧或斜面过渡。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的刀模的分流刀两侧带有导流弧面或斜面。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的刀模的芯材送料孔及挤压模的模孔的中线在同一条直线上，且与腔模的坯料进料孔的中心线垂直。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具在应用时，无需对挤压机进行大的改造，将挤压模具安装在挤压设备上，腔模的坯料进料孔与挤压筒相对应，被包覆的材料一般为难变形的硬质金属材料，预先从刀模的芯材送料孔处置入腔模的内腔中，并从挤压模的模孔穿出，然后将要挤压的坯料在加热炉加热，挤压坯料为容易挤压成型的软质金属，通过挤压机将坯料挤压入腔模的内腔，转90°角后从挤压模的模孔挤出，此时从模孔挤出的制品为未变形的硬质金属材料与软质金属基体复合的双金属复合材料，在挤压过程中，硬质金属材料连续送入，而软质金属材料进入腔模后由刀模的分流刀平均切分成两部分，再从挤压模挤出，这样来保证挤压的两种金属材料达到冶金结合。
本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的优点是：
1.使用该模具可利用现有挤压设备进行生产，不需要专用设备，降低生产成本；
2.可根据需要加工各种形状的复合型材，如复合接触轨、复合棒材、线材等；
3.可进行连续挤压，因此制品的长度不受限制；
4.容易实现较厚的软金属基体上复合硬的复合层；
5.一次挤压成形，提高生产效率；
6.该套工模具使普通正向挤压转化为侧向挤压，从而便于芯材的引入，芯材长度不受限制。
图1是本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具的结构图。
图2是图1中挤压模的结构示意图。
图3是图1中腔模的结构示意图。
图4是图1中刀膜的结构示意图。
下面根据附图结合具体实施例对本实用新型所设计的生产双金属复合材料的挤压模具作进一步说明。
实施例1
如图1所示的生产双金属复合材料的挤压模具，主要由刀模4、腔模5及挤压模6构成，挤压模6如图2所示，其中A为主视图，B为侧视图，该挤压模6用于挤压复合接触轨，其中的模孔9的形状为双工字形，挤压模6中出口带10尺寸H比定径带11的尺寸h大3mm，且出口带10与定径带11之间以圆弧过渡。腔模5如图3所示，其中C图为主视图，G图为侧剖视图，腔模5为箱形体，中间带有圆柱状内腔12，腔模5对应的两侧端固定安装刀模4及挤压模6，挤压模6的模孔9与内腔12连通。刀模4如图4所示，其中E图为主视图，F图为俯视图，刀模4前端为分流刀13，分流刀13的两侧带有导流斜面14，刀模4的中间带有芯材送料孔15，芯材送料孔15的截面形状与被复合的两根叠放的钢带3的截面相同。刀模4的芯材送料孔中心线、挤压模6的模孔9的中心线及内腔12的中心线在同一条直线上。在腔模5的另一侧面上带有挤压坯料进料孔16，挤压坯料进料孔16的中心线与内腔12的中心线在同一平面中且垂直于内腔12的中心线，挤压坯料进料孔16的孔径D小于内腔孔径D1，直径D1比直径D大12％，位于内腔12中刀模4的分流刀13对应于挤压坯料进料孔16的中心径向位置，可将挤压坯料进料孔16的进料均匀分割。刀模4前端距挤压模6的距离S为内腔直径D1的10％。在用于挤压复合接触轨时，将模具安装于挤压设备的模座8上，腔模5中带挤压坯料进料孔16的侧面与挤压筒2对应固定安装，两者同轴。挤压筒2中的挤压轴1与挤压坯料进料孔16对准。由于接触轨是城市轨道交通供电系统中的关键设备，若采用钢铝复合接触轨，铝合金为基体，不锈钢为复合层，可以提高接触轨的耐磨、耐蚀性、导电性及寿命等，其中不锈钢为难变形的硬质金属材料，而铝合金为易挤压成形的软质金属材料。在加工时，叠放的两根不锈钢带3从刀模4的芯材送料孔15置入，并经内腔12穿至挤压模6的模孔9中间，该模具中挤压模6的模孔9截面形状为双工字形，类似双孔挤压的形式，同时可挤压两根接触轨。在挤压过程中，经过加热后的软质坯料铝合金通过挤压轴1压入腔模，由刀模4的分流刀13切割，分至分流刀13两侧，与此同时钢带3不断送入，从挤压模6的模孔9处连续不断地产出成品7，所出产品为两根对置的复合接触轨。上述加工过程可看出，通过该模具在现有的挤压设备可一次性挤出两根接触轨，生产效率较高。现有的复合接触轨的加工方法很多，有机械装配法、焊接法、模压法等，均不能一次成形，有些还需要特制的专用设备。而应用本实施例中的生产双金属复合材料的挤压模具便降低了对设备的要求，简化加工工序，降低成本。
实施例2
实施例1中的挤压模6的模孔9的截面形状改为圆孔形，刀模4的芯材送料孔15的截面亦制成与芯材相应的小的圆形，即可用于挤压双金属复合棒材、线材等，其加工方法与实施例1相同。用此模具可进行连续挤压，挤压出的棒材或线材不受长度限制，且由于包覆材料转向挤出(转90°角)，有利于芯材的置入，不受芯材本身的影响。

Claims (9)

1.一种生产双金属复合材料的挤压模具，主要由腔模、挤压模及刀模构成，其特征是：腔模为箱形体，加工有相互垂直的“⊥”型通孔，横向通孔为内腔，垂直通孔为坯料进料孔，内腔的两侧对应固定安装有挤压膜和刀模，刀模的分流刀位于腔模的内腔内，刀模上带有芯材送料孔，挤压模上带有模孔，芯材送料孔与模孔的方向一至且均与腔模的内腔连通，腔模的坯料进料孔的中心线垂直于刀模的芯材送料孔及挤压模的模孔方向，刀模的分流刀对应于腔模内坯料进料孔的中间位置。
2.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：腔模中的内腔为圆柱形。
3.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：腔模的内腔孔径(D1)大于坯料进料孔径(D)5％～25％。
4.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：挤压模的出口带尺寸比定径带大3～5mm。
5.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：挤压模的模孔的截面形状可以为双工字形、圆形、方形或异形。
6.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：腔模的内腔中刀模前端距挤压模的距离(S)为内腔孔径(D1)的5％～20％。
7.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：挤压模中出口带与定径带之间圆弧或斜面过渡。
8.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：刀模的分流刀两侧带有导流弧面或斜面。
9.根据权利要求1所述的生产双金属复合材料的挤压模具，其特征还在于：刀模的芯材送料孔及挤压模的模孔的中线在同一条直线上，且与腔模的坯料进料孔的中心线垂直。
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