一種金屬擠壓模的電化學加工方法
2023-05-30 20:22:31
專利名稱：一種金屬擠壓模的電化學加工方法
技術領域：
本發明涉及金屬擠壓模的加工方法，具體地說是一種金屬擠壓模的電化學加工方法。
常用金屬擠壓模的製造工序大致如下備料→下料→煅坯→退火→車→磨→劃線→銑→鑽→刨→淬火→磨→劃線→電加工→拋光→鉗→試模→氮化→入庫。
整個加工過程中，電加工是關鍵的工序，它決定著模具工作帶加工的成敗。電加工包括了電火花切割和電火花成型。電火花切割(又名線切割)用於模具的徑向切割，它決定著擠出口的斷面幾何形狀；電火花成型(又名電脈衝)用於模孔的工作帶的長度確定。工作帶的長度確定對於型材擠壓質量的保證有著關鍵意義，因為擠壓模具在工作時，其擠壓厚料通過擠出口時在工作帶長度相同的條件下，受溫度、型材口局部斷面形狀和厚度等的影響，流速是不一樣的，如果不如調整，則擠出的型材就會有彎曲、波紋等質量問題，無法生產出合格產品。調整流速的方法是通過調整確定工作帶的長度形狀，以增減模具對物料的摩擦力，最終使擠出口斷面各部分的物料流速相等，以獲得合格型材。如
圖1、圖2所示，(1)為工作帶部位，(2)為擠壓原料，(3)為擠出型材，(4)為模具工作板。
用電火花成型的方法來確定模孔工作帶的長度，雖然加工尺寸準確，但電脈衝設備投資大，約佔整個模具製造生產設備投資的三分之一，因此增大了加工製造的成本，且效率低。
本發明的目的在於提供一種新型的電化學加工方法——電腐蝕法，用以代替電火花成型的方法來確定模孔的工作帶長度，以降低模具製造費用，提高製造效率，減少模具製造設備的投資。
按本發明所提出的一種金屬擠壓模的電化學加工方法，先將模具的工作板的斷面線切割成型(模孔形狀)，在模孔內將預先設計的工作帶長度範圍部分用硫化橡膠覆蓋加以密閉保護，然後以線切割出的本模具模孔料頭為陰極，模具工作板為陽極，以低壓直流電為電腐蝕電源，在一定電壓、電流作用下，在電解質溶液中對模孔內末封閉部分進行電腐蝕加工，以獲得所需要的工作帶長度。
圖1為等長工作帶模具擠壓工作示意圖。
圖2為調整工作帶長度後模具擠壓工作示意圖。
圖3為模具工作板的模孔剖面圖。
圖4為電腐蝕加工前模具工作帶封閉結構示意圖。
圖5為電腐蝕加工前料關結構示意圖。
圖6為電腐蝕加工模具示意圖。
圖7為電腐蝕加工後成品示意圖。
下面結合附圖實施例對本發明作詳細的描述。
本發明主要涉及對模具工作帶部位的加工，為了更清楚方便的使用本方法，特對模具結構進行改進，即將工作帶部位從模具中獨立出來，成為模具工作板(4)，該改進已申請實用新型專利。
本發明所述的金屬擠壓膜的電化學加工方法可分為下列二個步驟首先要對模具工作板(4)的工作帶部分進行封閉保護，這是本方法成功的關鏈，沒有完善的封閉技術就難以控制工作帶的長度形狀。具體方法為a)在線切割後的模孔(5)內，填入未硫化的混煉膠(生膠)，在加壓加溫條件下硫化(熟化)；b)將硫化成形後的橡膠模芯(6)從模孔(5)內取出，根據被擠壓型材的斷面形狀和厚度而預先設計出工作帶的長度形狀，然後用剪刀將橡膠模芯(6)剪成設計好的工作帶形狀，即要保留加工後成型的工作帶的形狀；c)將剪好的橡膠模芯(6)按原位置塞回模孔(5)，這樣初步封閉好工作帶部位；d)用油類，例如用汽油對封閉部位浸洗，使橡膠模芯(6)膨脹，以徹底封閉好工作帶部位。
然後將封閉好的模具工作板(4)進行電腐蝕加工。
先準備一電液槽(8)，一般用塑料板製做，內裝電解質溶液(10)，本發明使用10-15％的稀硫酸溶液，電液槽(8)底部裝有模具放置架(9)，用耐酸塑料板焊制，另外準備一變壓整流裝置(11)，例如常用的二極體變壓整流設備，220V市電經變壓整流後進入電液槽的輸出電壓為3-8V，電流為2-4A 。在電腐蝕加工時，將已用橡膠封閉好工作帶的模具工作板(4)作為陽極，而將線切割下來的本模具模孔工作帶的料頭(7)作為陰極，料頭形狀與該模具工作板的模孔形狀一致。在模具工作板(4)表面，向外固定一接線柱(12)，在接線柱體及模具工作板(4)表面塗一層絕緣耐腐蝕材料(14)，例如塗通用的絕緣樹脂漆。而在模孔(5)內，工作帶部位已由橡膠密封好，另外部分是敞開暴露的。在料頭(7)的一端，向外固定一接線柱(13)，將接線柱體及料頭該端和兩側塗一層絕緣材料(14)，例如塗通用的絕緣樹脂漆，留另一端不塗。操作時，將經過塗漆的模具工作板(4)平放在放置架(9)上，橡膠密封好的模孔向下，敞開的模孔向上，模具工作板(4)上的接線柱(12)通過電線(15)接向變壓整流裝置(11)的正極端；料頭(7)放置於模具工作板(4)的上方，用架子或繩子吊掛固定，放置時料頭和模孔的形狀應完全一致，兩者儘量接近到不致碰到為止，料頭(7)的接線柱(13)通過電線(15)接向變壓整流裝置(11)的負極端。電解液(10)剛淹沒料頭(7)。然後通電進行腐蝕，此時模具工作板模孔(5)內未被橡膠封閉部分的金屬原子被電解為離子進入電解液，從而使該部分被腐蝕成為空刀部分，使工作帶長度達到按預先設計的形狀。腐蝕時間根據模具實際情況為2-24小時。電腐蝕結束，取出模具工作板(4)，剝去表面塗抹的樹脂漆和模孔內橡膠覆蓋層，所得產品如圖7所示，至此則完成了本加工工序。
由於電化學腐蝕過程中電解液相對穩定，電解時所產生的氣泡具有攪拌作用，因此，模孔雖窄小，但腐蝕時均衡有效，使加工後的模具工作帶尺寸精確，後道研磨拋光的工作量小，使用效果很好。加工時環境溫度穩定，模具質量得到保證。此外，用電脈衝方法加工時只能一件一件進行，費時費力，而本方法可同時加工效件，從而提高生產效率。據核算，每套模具可節約加工費用300-400元。
本加工方法對金屬熱擠壓模而言，可選用任意材質的熱作模具鋼，因此，它也可廣泛應用於各類有機材料的管、棒、型材擠出模的製造，還可替代電火花成型的方法對其它模具進行模孔加工。
權利要求
1.一種金屬擠壓模的電化學加工方法，先將模具工作板的斷面線切割成模孔型，其特徵為在模孔內將預先設計的工作帶長度範圍部分用硫化橡膠覆蓋加以密封保護，然後以線切割出的本模具模孔料頭為陰極，模具工作板為陽極，以低壓直流電為電腐蝕電源，在額定電壓、電流作用下，在電解質溶液中對模孔內未封閉部分進行電腐蝕加工，以獲得所需要的工作帶長度。
2.按權利要求1所述的一種金屬擠壓模的電化學加工方法，其特徵在於工作帶長度範圍部分用以下方法加以密閉保護在模孔內填入未硫化的混凍膠，在加壓加溫條件下硫化；將硫化成形後的橡膠模芯從模孔內取出，將其剪成預先設計好的工作帶的形狀，並按原位置塞回模孔，初步封閉好工作帶部位；用油類對封閉部位浸洗，使橡膠模芯膨脹，以徹底封閉好工作帶部位。
3.按權利要求1或2所述的一種金屬擠壓模的電化學加工方法，其特徵在於電腐蝕用的電解質溶液為10-15％的稀硫酸溶液。
4.按權利要求1或2所述的一種金屬擠壓模的電化學加工方法，其特徵在於電腐蝕時的額定電壓為3-8V，額定電流為2-4A。
全文摘要
一種金屬擠壓模的電化學加工方法，其發明內容為將用來確定模孔工作帶長度的電火花成型的方法改為電腐蝕方法，先在模孔內將預先設計的工作帶長度範圍部分用硫化橡膠覆蓋密封，然後以線切割出的模孔料頭為陰極，模具工作板為陽極，放在電解質溶液中，在額定電壓，電流作用下，對模孔內未封閉部分進行電腐蝕加工，以獲得所需要的工作帶長度。本方法可較大的節省設備投資，提高生產效率，其加工精度及質量能得到保證。
文檔編號C25F3/14GK1127803SQ95100180
公開日1996年7月31日 申請日期1995年1月28日 優先權日1995年1月28日
發明者牛忠波 申請人:安徽省銅都發展股份有限公司鋁型材廠