一種鋁合金空心型材擠壓模具的製作方法
2024-01-29 23:00:15 3
一種鋁合金空心型材擠壓模具的製作方法
【專利摘要】本發明涉及鋁合金型材擠壓模具領域。一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前後疊加的上模、下模和模墊，所述上模進料面均布若干分流橋，相鄰分流橋之間形成分流孔，所述分流橋連接支撐位於上模中心的芯頭；所述芯頭沿其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配杆件，杆件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。本發明改善了分流橋的受力，提高了模具壽命，還可以降低擠壓鑄錠的溫度，防止再結晶，產生了良好的經濟效益。
【專利說明】一種鋁合金空心型材擠壓模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁合金型材擠壓模具領域，特別是一種高鐵車體用八1-2=-18合金空心型材擠壓模具。
【背景技術】
[0002]隨著中國高鐵的迅速發展，從引進，消化、吸收、創新，到車體鋁合金關鍵材料的國產化，中國的鋁擠壓也迎來了新的發展。對於高鐵車體最難擠壓的八1-2=-18合金空心型材，對模具的要求非常嚴格。八1-2=-18合金屬於7x0合金，粘度大，硬度高，流動應力比6x0大很多，該類合金一般都是實心型材，比較好擠，但對於該類合金空心型材，則非常難擠，橋非常容易裂。高溫擠，合金易產生再結晶，低溫擠，橋易斷裂，模具壽命低。
[0003]空心型材模具，一般由上模、下模和模墊組合而成，上模有分流孔、分流橋、芯頭，通過分流橋支撐的芯頭來實現型材的內部形狀，下模實現型材的外部形狀，上、下模組合後會形成焊合室，擠壓時，鋁通過上模的分流孔，到達焊合室焊合一起後，最後通過芯頭和下模的工作帶，形成空心型材。
[0004]一般的空心型材模具設計，芯頭直接由分流橋支撐，芯頭工作帶前的空刀一般都垂直的，由於八1-2=-18合金粘度高、流動應力大，在分流橋和芯頭的出口方向，最易裂，模具壽命低。
【發明內容】
[0005]本發明的發明目的是:針對上述技術問題，提供一種鋁合金空心型材擠壓模具，特別是一種高鐵車體用八1-2=-?%合金空心型材擠壓模具，本發明通過對上模的入口處的設計分散擠壓力、在芯頭上安裝螺杆的設計改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應力分布、芯頭工作帶前的空刀設計減少鋁對芯頭的粘著力，保護橋的受力，提高模具壽命。
[0006]本發明技術方案為:一種招合金空心型材擠壓模具，包括前後疊加的上模、下模和模墊，所述上模進料面均布若干分流橋，相鄰分流橋之間形成分流孔，所述分流橋連接支撐位於上模中心的芯頭；所述芯頭沿其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配杆件，杆件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。
[0007]進一步了解，空心型材實際生產中，由於八1-2=-18合金粘度高、流動應力大，在模具上模的分流橋和芯頭的出口方向，會出現易裂，模具壽命低的問題。因此這裡採用分散擠壓力的設計，即沿芯頭中心軸線設置通孔，通孔中設置大小匹配的杆件，杆件的兩端形成對芯頭兩端面擠壓。這樣可以把分流橋於芯頭出口處的結合點的最薄弱處的力通過杆件傳遞到分流橋的入口側，達到減少分流橋的受力的目的。
[0008]優選的，所述杆件包括螺杆和螺母，所述螺杆杆徑匹配所述通孔，所述螺杆穿過通孔並用螺母上緊。採用螺杆和螺母擰緊能夠以最簡單的方式實現本發明的目的，這樣結構更簡單，方便製造，節約製造成本。
[0009]優選的，所述通孔兩端設有匹配杆件兩端的沉孔，所述通孔上端沉孔採用蓋板封蓋。需知道，通孔上端沉孔位於進料口，為減少工作是鋁液對杆件或螺杆的影響，採用蓋板封蓋隔絕。可採用焊接的方式對蓋板封蓋。
[0010]優選的，所述芯頭上端面位於上模進料面下方，所述芯頭上端面與上模進料面相距30-50mm。現有產品中，上模的進料面為平齊結構，即芯頭上端面與上模的進料面為平齊。但是，這樣會造成上模的入口處應力集中。為此，設計芯頭上端面下沉，且進一步的分流橋呈20-35°傾斜連接芯頭上端面與上模進料面。這樣能夠通過斜面分散鑄錠對分流橋的剪切應力,減少分流橋的受力。
[0011]優選的，所述上模的橋底到芯頭工作帶前的空刀面與擠壓方向夾角為5-15°。這裡改變了以往空刀面與擠壓方向垂直的設計，這樣可以把芯頭的粘力減少，也減少了橋的受力。
[0012]本發明有益效果是:
[0013]本發明改善了分流橋的受力，提高了模具壽命，還可以降低擠壓鑄錠的溫度，防止再結晶，產生了良好的經濟效益。
[0014]本發明採用在芯頭上安裝杆件的設計，改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應力分布；把分流橋於芯頭出口處的結合點的最薄弱處的力通過杆件傳遞到分流橋的入口側，減少分流橋的受:力，提聞了 |旲具壽命。
[0015]本發明通過對上模的入口處的設計分散擠壓力的設計，即將芯頭上端面下沉，芯頭上端面與上模的進料面呈斜坡設計，優化了上模的入口處分流橋的受力。
[0016]本發明將以往空刀面與擠壓方向呈垂直的設計，改為傾斜面設計，把芯頭的粘著力減少，也減少了分流橋的受力?』滿足Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應力大的生產要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明結構俯視圖；
[0018]圖2是圖1中的A-A剖視圖；
[0019]圖3是圖1中的B-B剖視圖。
[0020]其中，1 一上模、2 —下模、3 —模墊、4 一分流橋、5 —分流孔、6 —蓋板、7 —螺母、
8 一螺杆、9 一芯頭、10 —空刀面。
【具體實施方式】
[0021]本發明公開了一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前後疊加的上模I和下模2，所述上模I進料面均布若干分流橋4，相鄰分流橋4之間形成分流孔5，所述分流橋4連接支撐位於上模I中心的芯頭9 ;所述芯頭9沿其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配杆件，杆件兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。
[0022]本發明針對Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應力大，在分流橋4和芯頭9的出口方向，最易裂，模具壽命低的問題，採用分散擠壓力的設計。即沿芯頭9中心軸線設置通孔，通孔中設置大小匹配的杆件，杆件的兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。這樣可以把分流橋4於芯頭9出口處的結合點的最薄弱處的力通過杆件傳遞到分流橋4的入口側，達到減少分流橋4的受力的目的。
[0023]以下結合附圖對本發明實施進行說明。
[0024]如圖1所示，為本發明結構俯視圖，圖中所示為上模I的俯視圖。上模I的進料面均布四個分流橋4，四個分流橋4沿上模I中心呈放射性設置；相鄰分流橋4之間形成分流孔5，所述分流橋4連接支撐位於上模I中心的芯頭9。通過分流橋4支撐的芯頭9來實現型材的內部形狀，下模2實現型材的外部形狀，上模1、下模2組合後會形成焊合室，擠壓時，鋁通過上模I的分流孔5，到達焊合室焊合一起後，最後通過芯頭9和下模2的工作帶，形成空心型材。
[0025]如圖2所示，為圖1的A-A剖視圖，包括依次疊加的上模1、下模2和模墊3。上模I中心設有芯頭9，或者叫模芯。沿芯頭9其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配杆件，杆件兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。具體的，杆件包括螺杆8和螺母7，所述螺杆8桿徑匹配所述通孔，所述螺杆8穿過通孔並用螺母7上緊。其中，所述通孔兩端設有匹配螺杆8兩端的沉孔，在螺杆8和螺母7擰緊後，通孔上端沉孔採用蓋板6封蓋。採用螺杆8和螺母7擰緊能夠以最簡單的方式實現本發明的目的，這樣結構更簡單，方便製造。還需知道，通孔上端沉孔位於進料口，為減少工作是鋁液對杆件或螺杆8的影響，採用蓋板6封蓋隔絕。可採用焊接的方式對蓋板6封蓋。
[0026]如圖3所示，為圖1的B-B剖視圖。這裡可以清楚了解，上模1、下模2和模墊3依次疊加，上模1、下模2之間設置對應的定位銷和匹配定位銷的定位孔。芯頭9上端面位於上模I進料面下方，芯頭9上端面與上模I進料面距離h為35mm。這裡只是提供其中一個優選的實施方案，h在30-50mm之間取值均能實現功能需求。明確的,這裡採用進料口下沉設計，且分流橋4呈夾角a為25°傾斜連接芯頭9上端面與上模I的進料面；當然，在所述夾角a可以在20-35°之間數值選取，這裡只是提供其中一個優選的實施方案。在現有產品中，上模I的進料面為平齊結構，即芯頭9上端面與上模I的進料面為平齊。但是，這樣會造成上模I的入口處應力集中。為此，設計芯頭9上端面下沉，且進一步的分流橋4呈20-35°傾斜連接芯頭9上端面和上模I進料面。這樣能夠通過斜面分散鑄錠對分流橋4的剪切應力，減少分流橋4的受力。
[0027]進一步優化，所述上模I的橋底到芯頭9工作帶前的空刀面10與擠壓方向夾角b為6°，空刀面10為由上往下向上模I中心軸線傾斜。即當然，在所述夾角b可以在5-15°之間選取，這裡只是提供其中一個優選的實施方案。這裡改變了以往空刀面10與擠壓方向垂直的設計，這樣可以把芯頭9的粘著力減少，也減少了橋的受力。
【權利要求】
1.一種招合金空心型材擠壓模具，包括前後疊加的上模、下模和模墊，所述上模進料面均布若干分流橋，相鄰分流橋之間形成分流孔，所述分流橋連接支撐位於上模中心的芯頭；其特徵在於:所述芯頭沿其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配杆件，杆件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。
2.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述杆件包括螺杆和螺母，所述螺杆杆徑匹配所述通孔，所述螺杆穿過通孔並用螺母上緊。
3.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述通孔兩端設有匹配杆件兩端的沉孔，所述通孔上端沉孔採用蓋板封蓋。
4.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述芯頭上端面位於上模進料面下方，所述芯頭上端面與上模進料面相距30-50mm。
5.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述芯頭上端面位於上模進料面下方，所述分流橋呈20-35°傾斜連接芯頭上端面與上模進料面。
6.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述上模的橋底到芯頭工作帶前的空刀面與擠壓方向夾角為5-15°。
7.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述分流橋呈沿上模中心放射性設置。
8.根據權利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特徵在於:所述上模和下模匹配端面上設置若干定位銷和與定位銷匹配的的定位孔。
【文檔編號】B21C25/02GK104289547SQ201410631910
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】李飛龍, 龐遠清, 李振華, 劉志偉, 藍崢, 盧曉, 溫林韜, 袁冰梅 申請人:廣西南南鋁加工有限公司