专利名称：铝合金型材挤压的试模方法
技术领域：
本发明涉及模具成型加工技术领域，属于一种使用常温软金属进行型材挤压的试模方法，特别是指一种铝合金型材挤压的试模方法。
背景技术：
金属挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需要断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。铝合金型材挤压是指将铝合金高温铸坯置于专用模具内，在挤压机提供的强大压力作用下，按给定的速度，将铝合金从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的铝合金挤压型材。
目前的铝合金型材挤压的试模主要是采用实际试模法。实际试模采用与实际生产相同的挤压环境挤压坯料，验证材料流出模口速度，材料的均匀程度等各项质量指标是否得到满足。即将模具装上挤压机，挤出第一根型材后测量型材尺寸，并检验表面质量是否符合要求。如果符合，则将模具取下进行表面处理后开始正常生产。如果不能满足尺寸、精度或者表面质量的要求，则需要重新装卸模具，根据试模情况进行修模，然后再重新试模，直至生产出合格的产品。如果试模失败，则要重新开始模具设计。上述实际试模法存在如下缺点1)由于金属坯料需要经过高温加热，故模具同样需要进行预热；一次试模后，残余在模具内部的金属坯料需要放到碱溶液池中进行去除，去除过程是铝合金与碱液发生化学反应的过程，整个去除过程需要较长的时间，而在实际生产中，一套模具平均试模次数约为4次才能通过试模，大型复杂零件模具试模通常需要更多的试模次数才能成功，试模过程需要花费大量的时间和成本。2)整个试模过程均需要人工对模具进行装卸，大大延长了模具的交货周期。
罗超在《2001年铝型材技术论坛会文集》，2001，P281-P284《“零试模”——铝型材生产中的新概念》一文中提出了一种零试模的概念，但是目前这种“零试模”还只是一个新概念，在实际生产中仍无法实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种常温下进行、去余料方便且试模时间短的铝合金型材挤压的试模方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现一种铝合金型材挤压的试模方法，其特征在于该方法使用常温软金属代替铝合金进行铝合金型材挤压的试模；常温软金属为在20℃标准大气压下，屈服强度小于60MPa、熔点温度低于550℃的金属。
本方法所述常温软金属是指锡或锡合金。
本方法所述常温软金属还可以是铅或铅合金。
本方法所述常温软金属还可以是锌或锌合金。
本发明的原理是本方法利用常温软金属在常温下的物理性能与铝合金挤压过程中铝合金坯料在高温下的物理性能相似的特点，用之以代替铝合金作为模具试模的金属坯料进行挤压试模。常温软金属在20℃标准大气压下，其屈服强度小于60MPa；熔点温度低于550℃。其力学性能与铝合金的力学性能十分接近，完全可以代替其进行挤压试模。采用软金属挤出的型材合格之后，再采用铝合金进行型材挤压正式生产。
另一方面，本方法还利用了常温软金属熔点较低的性能，采用整体加热的方法将残余在模具内部的金属坯料去除。
本发明与现有技术相比具有如下的优点及效果本方法使用了常温软金属代替铝合金进行铝合金型材挤压的试模，试模时坯料不需要加热至高温而只需要在常温下进行，因此模具和挤压筒也不需要进行预热，并且采用熔化的方法去除试模余料，这些都大大减少了模具试模的工作时间，提高了生产效率，缩短了模具的交货周期，另外试模用的软金属可以重复利用，降低了试模成本。
具体实施例方式
实施例1采用工业纯锡或锡合金代替铝合金进行试模在20℃标准大气压下，工业纯锡的屈服强度为11MPa，熔点为231.9℃。符合常温软金属在20℃标准大气压下，金属的屈服强度小于60MPa，熔点低于550℃的定义。另外，工业纯锡的延伸率为57％，泊松比为0.33。而以6063铝合金为例，在500℃时，材料屈服强度为14MPa，延伸率为105％，泊松比为0.33。可见工业纯锡的力学性能与6063铝合金的力学性能十分接近，完全可以代替其进行挤压试模。采用软金属挤出的型材合格之后，再采用铝合金进行型材挤压正式生产。
采用工业纯锡代替铝合金进行试模时，只需将工业纯锡块放入挤压筒内按照一般挤压工艺要求装好模具后进行挤压。完成一次挤压后，将试模产品从模具出口切出，通过挤出的型材的质量判断挤压模具是否需要修改，确定修模的措施，再拆卸取出模具，将其放入铁容器之内，一起置于加热炉中加热至250℃保温30分钟，即可去除余料，然后将容器从炉中取出，再取出模具进行修模，直到挤出合格的型材。将容器中的锡液浇铸成挤压试模所需的坯料，供下次试模时使用。另外，金属型铸造的铝锡二元合金，如ZChSnSb12-4-10，ZChSnSb4-4等均能符合常温软金属在20℃标准大气压下，金属的屈服强度小于60MPa，熔点低于550℃的定义，均可代替铝合金进行试模。
实施例2采用99.9％的化学铅或铅合金代替铝合金进行试模在20℃标准大气压下，99.9％化学铅的屈服强度为6～8MPa，熔点为325.6℃。符合常温软金属在20℃标准大气压下，金属的屈服强度小于60MPa，熔点低于550℃的定义。另外，99.9％化学铅的延伸率为30～60％，泊松比为0.4～0.45。同样按照一般挤压工艺要求装好模具后进行挤压，完成一次挤压后，将试模产品从模具出口切出，通过挤出的型材的质量判断挤压模具是否需要修改，确定修模的措施，再拆卸取出模具，同样将其放入铁容器之内，一起置于加热炉中加热至350℃保温30分钟，即可去除余料，然后将容器从炉中取出，再取出模具进行修模，直到挤出合格的型材。将容器中的铅液浇铸成挤压试模所需的坯料，供下次试模时使用。另外，铜铅合金如ZCuPb30，ZCuPb20Sn5等；铅锑合金如PbSb0.5，PbSb4等均能符合常温软金属在20℃标准大气压下，金属的屈服强度小于60MPa，熔点低于550℃的定义，均可代替铝合金进行试模。
实施例3采用一号锌锭代替铝合金进行试模
在20℃标准大气压下，一号锌锭的硬度为HBS35-45，熔点为419℃，低于550℃；其延伸率为40-50％。同样按照一般挤压工艺要求装好模具后进行挤压，完成一次挤压后，将试模产品从模具出口切出，通过挤出的型材的质量判断挤压模具是否需要修改，确定修模的措施，再拆卸取出模具，同样将其放入铁容器之内，一起置于加热炉中加热至430℃保温30分钟，即可去除余料，然后将容器从炉中取出，再取出模具进行修模，直到挤出合格的型材。将容器中的锌液浇铸成挤压试模所需的坯料，供下次试模时使用。
权利要求
1.一种铝合金型材挤压的试模方法，其特征在于该方法使用常温软金属代替铝合金进行铝合金型材挤压的试模；常温软金属为在20℃标准大气压下，屈服强度小于60MPa、熔点温度低于550℃的金属。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金型材挤压的试模方法，其特征在于采用锡或锡合金代替铝合金进行铝合金型材模具挤压的试模。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金型材挤压的试模方法，其特征在于采用铅或铅合金代替铝合金进行铝合金型材模具挤压的试模。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金型材挤压的试模方法，其特征在于采用锌或锌合金代替铝合金进行铝合金型材模具挤压的试模。
全文摘要
本发明提供一种常温下进行、去余料方便且试模时间短的铝合金型材挤压的试模方法，该方法使用常温软金属代替铝合金进行铝合金型材挤压的试模；常温软金属为在20℃标准大气压下，屈服强度小于60MPa、熔点温度低于550℃的金属。本方法所述常温软金属是指锡及锡合金或铅及铅合金或锌及锌合金。本方法使用了常温软金属代替铝合金进行铝合金型材挤压的试模，试模时坯料不需要加热至高温而只需要在常温下进行，因此模具和挤压筒也不需要进行预热，并且采用熔化的方法去除试模余料，这些都大大减少了模具试模的工作时间，提高了生产效率，缩短了模具的交货周期。
文档编号B21C25/00GK101058103SQ20071002694
公开日2007年10月24日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者谭炽东, 周照耀, 陈合霭, 潘健怡 申请人:佛山市禅城区南庄兴顺模具厂, 华南理工大学