鋁合金擠壓模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種擠壓模具，尤其涉及一種鋁合金擠壓模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 縮尾廢品是正向擠壓的一種常見的缺陷。圖1圖示現(xiàn)有的模具中流態(tài)鋁合金的擠 壓過程。如圖1所示，在擠壓過程中，邊部流態(tài)鋁合金由于受到模具和擠壓筒的摩擦阻礙， 流動(dòng)速度會(huì)比中心流態(tài)鋁合金慢。當(dāng)擠壓進(jìn)入后期時(shí)，由于中心流態(tài)鋁合金大量流出而勢 必形成空缺狀態(tài)，這時(shí)在擠壓力的作用下，邊部流動(dòng)慢的流態(tài)鋁合金開始紊流，沿?cái)D壓墊向 中心流動(dòng)，以補(bǔ)充中心流態(tài)鋁合金的空缺，這樣邊部的臟東西、冷金屬鋁、氧化物等就進(jìn)入 到制品之內(nèi)，破壞了制品的組織，即形成縮尾。
[0003] 因此，由于原料表面的油污、氧化物及擠壓筒內(nèi)的臟物、冷鋁合金等在擠壓后期時(shí) 流入制品中，形成不連續(xù)、不致密的組織，有時(shí)甚至中空，使得制品的組織性能變壞，不能使 用而變?yōu)閺U品，極大地降低擠壓成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金擠壓模具。
[0005] 本發(fā)明提供了 一種鋁合金擠壓模具所述鋁合金擠壓模具包括模具殼體、設(shè)置在所 述模具殼體內(nèi)的擠壓腔和模橋，所述模橋與所述模具殼體相連接，將所述擠壓腔分割成N 個(gè)子擠壓腔，其中N為大于1的自然數(shù)；所述擠壓腔與所述鋁合金擠壓模具的焊合室相連 通；
[0006] 所述模橋包括第一外壁和第二外壁，所述模橋的縱截面包括第一縱截面部分，所 述第一縱截面部分沿流態(tài)鋁合金被推入擠壓方向逐漸變窄，其中，在所述第一縱截面部分， 所述第一外壁和所述第二外壁之間的夾角為第一預(yù)定角度，并以第一預(yù)定長度延伸，其中， 所述第一預(yù)定角度α和所述第一延伸長度滿足下述條件：
[0007] I) α /2 彡 30 度；
[0008] 2)按照第一預(yù)定角度和所述第一延伸長度設(shè)置的模橋的剪切強(qiáng)度彡500MPa。
[0009] 其中，所述縱截面還包括第二縱截面部分，其中，在所述第二縱截面部分，所述第 一外壁和所述第二外壁沿與流態(tài)鋁合金被推入擠壓方向相反的方向逐漸變窄，第一外壁和 所述第二外壁夾角為第二預(yù)定角度，并以第二預(yù)定長度延伸；其中，所述第二預(yù)定角度β 和第二延伸長度滿足以下條件：
[0010] a)按照第二預(yù)定角度β和所述第二延伸長度設(shè)置的模橋的頂端處所受到的壓力 567Mpa ；
[0011] 其中，所述模橋的縱截面在沿流態(tài)鋁合金被推入擠壓的方向依次包括第二縱截面 部分和第一縱截面部分。
[0012] 其中，所述模橋?yàn)?Y"型，所述模橋?qū)⑺鰯D壓腔分割成3個(gè)子擠壓腔。
[0013] 其中，所述第一預(yù)定角度為30度~50度，所述第一延伸長度為40毫米~60毫米。
[0014] 其中，所述第二預(yù)定角度為40度~60度，所述第二延伸長度為15~25厘米。
[0015] 其中，所述第一預(yù)定角度為40度，所述第一延伸長度為50毫米。
[0016] 其中，所述第二預(yù)定角度為50度。
[0017] 其中，所述模橋的頂部寬度為26毫米，所述模橋的底端寬度為4毫米；所述第二延 伸長度為20厘米。
[0018] 其中，所述模橋的頂部與所述擠壓腔的入口的間距為8毫米~12毫米；所述焊合 室的高度為45毫米~55毫米。
[0019] 其中，所述模橋的頂部與所述擠壓腔的入口的間距為10毫米；所述焊合室的高度 為50暈米。
[0020] 本發(fā)明所提供的鋁合金擠壓模具，主要根據(jù)縮尾形成的機(jī)理，在入料腔設(shè)置適當(dāng) 形狀的模橋，使得流態(tài)鋁合金經(jīng)模橋劈開，入料腔中心的流態(tài)鋁合金受到模橋的阻擋和摩 擦，使之在擠壓過程中流動(dòng)慢，從而平衡了中心金屬和邊部金屬的流速，使擠壓的紊流階段 變短和變晚，達(dá)到減少縮尾的目的，大大減少了鋁合金擠壓縮尾廢品。
【附圖說明】
[0021] 并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與 描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下 面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金結(jié)構(gòu)件在模具中擠壓成型過程的示意圖；
[0023] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所給出的鋁合金結(jié)構(gòu)件擠壓模具的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0024] 圖3是圖2中A-A示意圖；
[0025] 圖4A是經(jīng)由現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金擠壓模具形成的結(jié)構(gòu)件；
[0026] 圖4B是經(jīng)由本發(fā)明所提供的鋁合金擠壓模具形成的結(jié)構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要 說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0028] 本發(fā)明提供了一種鋁合金擠壓模具，其包括模具殼體、設(shè)置在模具殼體內(nèi)的入料 腔和設(shè)置在入料腔內(nèi)的模橋。其中，模橋與模具殼體連接，模橋的底端與入料腔的底端以第 一預(yù)定距離設(shè)置。且考慮流態(tài)鋁合金的流動(dòng)角度以及在擠壓過程中模橋所承受的壓力，即 模橋的強(qiáng)度，設(shè)置模橋的結(jié)構(gòu)。
[0029] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的鋁合金擠壓模具的結(jié)構(gòu)。圖2圖示了鋁合金擠壓 模具的示意圖。
[0030] 如圖2所示的，鋁合金擠壓模具100包括模具殼體1，設(shè)置在模具殼體1內(nèi)的擠壓 腔2。
[0031] 在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，鋁合金經(jīng)過加熱至450度~520度后，形成流態(tài)鋁合金，經(jīng) 由模具100的擠壓腔2的入口 201進(jìn)入模具，經(jīng)由擠壓腔2后，進(jìn)入焊合室，進(jìn)行焊合，隨后 進(jìn)入工作帶擠出成型，形成鋁合金結(jié)構(gòu)件。
[0032] 在現(xiàn)有的模具中，并未設(shè)置本發(fā)明所提供的模橋，流態(tài)鋁合金直接被推至擠壓腔2 內(nèi)，在推入擠壓過程中，會(huì)出現(xiàn)如圖1所表述的情況，邊部流態(tài)鋁合金由于受到模具和擠壓 筒的摩擦阻礙，流動(dòng)速度會(huì)比中心流態(tài)鋁合金慢。在推入后期，油污、氧化物以及臟物等會(huì) 流入制品，形成縮尾。
[0033] 在本發(fā)明所提供的模具100中，設(shè)置了模橋3,模橋3將擠壓腔2分割成N個(gè)子擠 壓腔，其中，N為自然數(shù)。
[0034] 圖3圖示了圖2中鋁合金擠壓模具的A-A示意圖。模具殼體1內(nèi)設(shè)置擠壓腔2和 模橋3。擠壓腔2包括入口 201。
[0035] 在該實(shí)施例中，鋁合金擠壓模具100包括兩部分，擠壓部分110和成型部分111。 從圖上可知，設(shè)置在擠壓部分110內(nèi)的擠壓腔2與設(shè)置在成型部分111的焊合室Illa相連 通。這樣，模橋3是底部懸空設(shè)置在鋁合金擠壓模具100內(nèi)的。
[0036] 大量的試驗(yàn)證明，流態(tài)鋁合金的自然流動(dòng)角度小于30度。因此，在本發(fā)明中，考慮 到在推入擠壓的過程中流態(tài)鋁合金的流動(dòng)角度，將模橋3按照圖3中所圖示的方式進(jìn)行設(shè) 置，如圖3所示，模橋3的縱截面中，包括第一縱截面部分Al，第一縱截面部分Al為沿從擠 壓腔2的入口 201到焊合室Illa的方向，即沿流態(tài)鋁合金被推入擠壓的方向，逐漸變窄。
[0037] 在本發(fā)明所給出的鋁合金擠壓模具100中所提供的模橋3,在擠壓腔2內(nèi)懸空設(shè) 置，因此，模橋3需要通過與鋁合金擠壓模具100的殼體1固定連接。例如，在本發(fā)明中，模 橋3的形狀，從圖2中可以看出，模橋3的形狀為"Y"型的，模橋與模具殼體1相連接。
[0038] 如上描述的，由于模橋3在擠壓腔2內(nèi)懸空設(shè)置，且通過上述"Y"型結(jié)構(gòu)的三個(gè)橋 與鋁合金擠壓模具100固定連接，在流態(tài)鋁合金推入擠壓的過程中，受到推入擠壓的力以 及流態(tài)鋁合金的流動(dòng)過程中的壓力的作用。
[0039] 因此，考慮到流態(tài)鋁合金的流動(dòng)角度以及模橋的強(qiáng)度，在第一縱截面部分Al處， 且在模橋3的底端處，由模橋3的第一外壁31和第二外壁32之間形成的夾角以第一預(yù)定 角度α設(shè)定，并以第一預(yù)定長度延伸。較佳方式為，在模橋3的底端處，第一外壁31與水 平面之間的夾角與第二外壁32與水平面之間的夾角相同，均為α /2。
[0040] 其中，在設(shè)置第一預(yù)定角度和第一預(yù)定長度時(shí)，使得第一預(yù)定角度和第一預(yù)定長 度滿足：
[0041] 1)α/2<30 度
[0042] 2)按照第一預(yù)定角度和所述第一延伸長度設(shè)置的模橋的底端處的強(qiáng)度 ^ 500MPa〇
[0043] 在實(shí)際的操作中，在擠壓成型的過程中，通過控制加壓壓力以及擠壓速度，可以使 得模橋3的每個(gè)橋所受到的剪切力< 500MPa。這種設(shè)計(jì)下的本發(fā)明所提供的鋁合金擠壓模 具100可以滿足模具生產(chǎn)工藝的要求，并延長模具的使用壽命。
[0044] 在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以根據(jù)需要設(shè)定第一外壁31和第二外壁32在第一縱截面 部分Al處變化過程，只要其充分考慮了流態(tài)鋁合金的自然流動(dòng)角度，以及模橋3的各個(gè)橋 的強(qiáng)度，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045] 在本發(fā)明中，模橋的形狀只是示例性的，并不形成對本發(fā)明模橋設(shè)置的形狀的限 定，在實(shí)際應(yīng)用過程中，模橋的形狀可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定。
[0046] 為了降低流態(tài)鋁合金在擠壓過程中模橋3的正面壓受力，在本發(fā)明中，模橋3還按 照下述方式設(shè)置，即模橋3的縱截面中，還可以包括第二縱截面部分A2,第二縱截面部分A2 沿從焊合室至擠壓腔的入口方向延伸，即沿著流態(tài)鋁合金的推入擠壓相反的方向延伸，即 與第一縱截面部分Al延伸方向相反。第二縱截面部分A2為沿沿著流態(tài)鋁合金的推入擠壓 相反的方向逐漸變窄。
[0047] 在實(shí)際的操作過程中，鋁合金被加熱至400度~500度后，形成流態(tài)鋁合金，流態(tài) 鋁合金被推入擠壓腔進(jìn)行擠壓。如果模橋3與流態(tài)鋁合金的接觸面過大，其所受到的擠壓 力也比較大，因此，為了降低或者減弱在擠壓過程中，模橋3所受到的正面的推力/壓力，在 本發(fā)明中，在第二縱截面部分，且在模橋3的頂端處，第一外壁31和第二外壁32之間形成 的夾角以第二預(yù)定角度β設(shè)定，并以第二預(yù)定長度延伸。較佳的實(shí)施方式為，在模橋3的 頂端處，第一外壁31與水平面之間的夾角和第二外壁32與水平面之間的夾角相同，均為 β/2〇
[0048] 其中，所述第二預(yù)定角度β和第二預(yù)定長度滿足以下條件：
[0049] a)按照第二預(yù)定角度β和所述第二延伸長度設(shè)置的模橋3的頂端處所受到的壓 力彡 567MPa。
[0050] 如圖3所示，模橋3的縱截面在沿流態(tài)鋁合金的被推入擠壓方向依次包括第二縱 截面部分A2和第一縱截面部分A