一種鋁合金空心型材擠壓模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鋁合金型材擠壓模具領(lǐng)域。一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前后疊加的上模、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于上模中心的芯頭；所述芯頭沿其中心軸線設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有匹配桿件，桿件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。本實用新型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(jié)晶，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種鋁合金空心型材擠壓模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋁合金型材擠壓模具領(lǐng)域，特別是一種高鐵車體用Al-Zn-Mg合金空心型材擠壓模具。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國高鐵的迅速發(fā)展，從引進，消化、吸收、創(chuàng)新，到車體鋁合金關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化，中國的鋁擠壓也迎來了新的發(fā)展。對于高鐵車體最難擠壓的Al-Zn-Mg合金空心型材，對模具的要求非常嚴格。Al-Zn-Mg合金屬于7XXX合金，粘度大，硬度高，流動應(yīng)力比6xxx大很多，該類合金一般都是實心型材，比較好擠，但對于該類合金空心型材，則非常難擠，橋非常容易裂。高溫擠，合金易產(chǎn)生再結(jié)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(xiàn)型材的內(nèi)部形狀，下模實現(xiàn)型材的外部形狀，上、下模組合后會形成焊合室，擠壓時，鋁通過上模的分流孔，到達焊合室焊合一起后，最后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(shè)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，由于Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應(yīng)力大，在分流橋和芯頭的出口方向，最易裂，模具壽命低。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的發(fā)明目的是:針對上述技術(shù)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Al-Zn-Mg合金空心型材擠壓模具，本實用新型通過對上模的入口處的設(shè)計分散擠壓力、在芯頭上安裝螺桿的設(shè)計改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應(yīng)力分布、芯頭工作帶前的空刀設(shè)計減少鋁對芯頭的粘著力，保護橋的受力，提高模具壽命。
[0006]本實用新型技術(shù)方案為:一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前后疊加的上模、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于上模中心的芯頭；所述芯頭沿其中心軸線設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有匹配桿件，桿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(chǎn)中，由于Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應(yīng)力大，在模具上模的分流橋和芯頭的出口方向，會出現(xiàn)易裂，模具壽命低的問題。因此這里采用分散擠壓力的設(shè)計，即沿芯頭中心軸線設(shè)置通孔，通孔中設(shè)置大小匹配的桿件，桿件的兩端形成對芯頭兩端面擠壓。這樣可以把分流橋于芯頭出口處的結(jié)合點的最薄弱處的力通過桿件傳遞到分流橋的入口側(cè)，達到減少分流橋的受力的目的。
[0008]優(yōu)選的，所述桿件包括螺桿和螺母，所述螺桿桿徑匹配所述通孔，所述螺桿穿過通孔并用螺母上緊。采用螺桿和螺母擰緊能夠以最簡單的方式實現(xiàn)本實用新型的目的，這樣結(jié)構(gòu)更簡單，方便制造，節(jié)約制造成本。
[0009]優(yōu)選的，所述通孔兩端設(shè)有匹配桿件兩端的沉孔，所述通孔上端沉孔采用蓋板封蓋。需知道，通孔上端沉孔位于進料口，為減少工作是鋁液對桿件或螺桿的影響，采用蓋板封蓋隔絕?？刹捎煤附拥姆绞綄ιw板封蓋。
[0010]優(yōu)選的，所述芯頭上端面位于上模進料面下方，所述芯頭上端面與上模進料面相距30-50mm?，F(xiàn)有產(chǎn)品中，上模的進料面為平齊結(jié)構(gòu)，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(yīng)力集中。為此，設(shè)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(yīng)力,減少分流橋的受力。
[0011]優(yōu)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°。這里改變了以往空刀面與擠壓方向垂直的設(shè)計，這樣可以把芯頭的粘力減少，也減少了橋的受力。
[0012]本實用新型有益效果是:
[0013]本實用新型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(jié)晶，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。
[0014]本實用新型采用在芯頭上安裝桿件的設(shè)計，改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應(yīng)力分布；把分流橋于芯頭出口處的結(jié)合點的最薄弱處的力通過桿件傳遞到分流橋的入口偵!I，減少分流橋的受力，提聞了豐旲具壽命。
[0015]本實用新型通過對上模的入口處的設(shè)計分散擠壓力的設(shè)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(shè)計，優(yōu)化了上模的入口處分流橋的受力。
[0016]本實用新型將以往空刀面與擠壓方向呈垂直的設(shè)計，改為傾斜面設(shè)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(yīng)力大的生產(chǎn)要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)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 一螺桿、9 一芯頭、10 —空刀面。

【具體實施方式】
[0021]本實用新型公開了一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前后疊加的上模1和下模2，所述上模1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連接支撐位于上模1中心的芯頭9 ;所述芯頭9沿其中心軸線設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有匹配桿件，桿件兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。
[0022]本實用新型針對Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應(yīng)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，采用分散擠壓力的設(shè)計。即沿芯頭9中心軸線設(shè)置通孔，通孔中設(shè)置大小匹配的桿件，桿件的兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。這樣可以把分流橋4于芯頭9出口處的結(jié)合點的最薄弱處的力通過桿件傳遞到分流橋4的入口側(cè)，達到減少分流橋4的受力的目的。
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型實施進行說明。
[0024]如圖1所示，為本實用新型結(jié)構(gòu)俯視圖，圖中所示為上模1的俯視圖。上模1的進料面均布四個分流橋4，四個分流橋4沿上模1中心呈放射性設(shè)置；相鄰分流橋4之間形成分流孔5，所述分流橋4連接支撐位于上模1中心的芯頭9。通過分流橋4支撐的芯頭9來實現(xiàn)型材的內(nèi)部形狀，下模2實現(xiàn)型材的外部形狀，上模1、下模2組合后會形成焊合室，擠壓時，鋁通過上模1的分流孔5，到達焊合室焊合一起后，最后通過芯頭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1中心設(shè)有芯頭9，或者叫模芯。沿芯頭9其中心軸線設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有匹配桿件，桿件兩端形成對芯頭9兩端面擠壓。具體的，桿件包括螺桿8和螺母7，所述螺桿8桿徑匹配所述通孔，所述螺桿8穿過通孔并用螺母7上緊。其中，所述通孔兩端設(shè)有匹配螺桿8兩端的沉孔，在螺桿8和螺母7擰緊后，通孔上端沉孔采用蓋板6封蓋。采用螺桿8和螺母7擰緊能夠以最簡單的方式實現(xiàn)本實用新型的目的，這樣結(jié)構(gòu)更簡單，方便制造。還需知道，通孔上端沉孔位于進料口，為減少工作是鋁液對桿件或螺桿8的影響，采用蓋板6封蓋隔絕?？刹捎煤附拥姆绞綄ιw板6封蓋。
[0026]如圖3所示，為圖1的B-B剖視圖。這里可以清楚了解，上模1、下模2和模墊3依次疊加，上模1、下模2之間設(shè)置對應(yīng)的定位銷和匹配定位銷的定位孔。芯頭9上端面位于上模1進料面下方，芯頭9上端面與上模1進料面距離h為35mm。這里只是提供其中一個優(yōu)選的實施方案，h在30-50mm之間取值均能實現(xiàn)功能需求。明確的，這里采用進料口下沉設(shè)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1的進料面；當然，在所述夾角a可以在20-35°之間數(shù)值選取，這里只是提供其中一個優(yōu)選的實施方案。在現(xiàn)有產(chǎn)品中，上模1的進料面為平齊結(jié)構(gòu)，即芯頭9上端面與上模1的進料面為平齊。但是，這樣會造成上模1的入口處應(yīng)力集中。為此，設(shè)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1進料面。這樣能夠通過斜面分散鑄錠對分流橋4的剪切應(yīng)力，減少分流橋4的受力。
[0027]進一步優(yōu)化，所述上模1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1中心軸線傾斜。即當然，在所述夾角b可以在5-15°之間選取，這里只是提供其中一個優(yōu)選的實施方案。這里改變了以往空刀面10與擠壓方向垂直的設(shè)計，這樣可以把芯頭9的粘著力減少，也減少了橋的受力。
【權(quán)利要求】
1.一種招合金空心型材擠壓模具，包括前后疊加的上模、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于上模中心的芯頭；其特征在于:所述芯頭沿其中心軸線設(shè)有通孔，所述通孔中設(shè)有匹配桿件，桿件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述桿件包括螺桿和螺母，所述螺桿桿徑匹配所述通孔，所述螺桿穿過通孔并用螺母上緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述通孔兩端設(shè)有匹配桿件兩端的沉孔，所述通孔上端沉孔采用蓋板封蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述芯頭上端面位于上模進料面下方，所述芯頭上端面與上模進料面相距30-50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述芯頭上端面位于上模進料面下方，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(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述分流橋呈沿上模中心放射性設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金空心型材擠壓模具，其特征在于:所述上模和下模匹配端面上設(shè)置若干定位銷和與定位銷匹配的的定位孔。
【文檔編號】B21C25/02GK204093856SQ201420669570
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)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