专利名称：一种金属挤压模的电化学加工方法
技术领域：
本发明涉及金属挤压模的加工方法，具体地说是一种金属挤压模的电化学加工方法。
常用金属挤压模的制造工序大致如下备料→下料→煅坯→退火→车→磨→划线→铣→钻→刨→淬火→磨→划线→电加工→抛光→钳→试模→氮化→入库。
整个加工过程中，电加工是关键的工序，它决定着模具工作带加工的成败。电加工包括了电火花切割和电火花成型。电火花切割(又名线切割)用于模具的径向切割，它决定着挤出口的断面几何形状；电火花成型(又名电脉冲)用于模孔的工作带的长度确定。工作带的长度确定对于型材挤压质量的保证有着关键意义，因为挤压模具在工作时，其挤压厚料通过挤出口时在工作带长度相同的条件下，受温度、型材口局部断面形状和厚度等的影响，流速是不一样的，如果不如调整，则挤出的型材就会有弯曲、波纹等质量问题，无法生产出合格产品。调整流速的方法是通过调整确定工作带的长度形状，以增减模具对物料的摩擦力，最终使挤出口断面各部分的物料流速相等，以获得合格型材。如
图1、图2所示，(1)为工作带部位，(2)为挤压原料，(3)为挤出型材，(4)为模具工作板。
用电火花成型的方法来确定模孔工作带的长度，虽然加工尺寸准确，但电脉冲设备投资大，约占整个模具制造生产设备投资的三分之一，因此增大了加工制造的成本，且效率低。
本发明的目的在于提供一种新型的电化学加工方法——电腐蚀法，用以代替电火花成型的方法来确定模孔的工作带长度，以降低模具制造费用，提高制造效率，减少模具制造设备的投资。
按本发明所提出的一种金属挤压模的电化学加工方法，先将模具的工作板的断面线切割成型(模孔形状)，在模孔内将预先设计的工作带长度范围部分用硫化橡胶覆盖加以密闭保护，然后以线切割出的本模具模孔料头为阴极，模具工作板为阳极，以低压直流电为电腐蚀电源，在一定电压、电流作用下，在电解质溶液中对模孔内末封闭部分进行电腐蚀加工，以获得所需要的工作带长度。
图1为等长工作带模具挤压工作示意图。
图2为调整工作带长度后模具挤压工作示意图。
图3为模具工作板的模孔剖面图。
图4为电腐蚀加工前模具工作带封闭结构示意图。
图5为电腐蚀加工前料关结构示意图。
图6为电腐蚀加工模具示意图。
图7为电腐蚀加工后成品示意图。
下面结合附图实施例对本发明作详细的描述。
本发明主要涉及对模具工作带部位的加工，为了更清楚方便的使用本方法，特对模具结构进行改进，即将工作带部位从模具中独立出来，成为模具工作板(4)，该改进已申请实用新型专利。
本发明所述的金属挤压膜的电化学加工方法可分为下列二个步骤首先要对模具工作板(4)的工作带部分进行封闭保护，这是本方法成功的关链，没有完善的封闭技术就难以控制工作带的长度形状。具体方法为a)在线切割后的模孔(5)内，填入未硫化的混炼胶(生胶)，在加压加温条件下硫化(熟化)；b)将硫化成形后的橡胶模芯(6)从模孔(5)内取出，根据被挤压型材的断面形状和厚度而预先设计出工作带的长度形状，然后用剪刀将橡胶模芯(6)剪成设计好的工作带形状，即要保留加工后成型的工作带的形状；c)将剪好的橡胶模芯(6)按原位置塞回模孔(5)，这样初步封闭好工作带部位；d)用油类，例如用汽油对封闭部位浸洗，使橡胶模芯(6)膨胀，以彻底封闭好工作带部位。
然后将封闭好的模具工作板(4)进行电腐蚀加工。
先准备一电液槽(8)，一般用塑料板制做，内装电解质溶液(10)，本发明使用10-15％的稀硫酸溶液，电液槽(8)底部装有模具放置架(9)，用耐酸塑料板焊制，另外准备一变压整流装置(11)，例如常用的二极管变压整流设备，220V市电经变压整流后进入电液槽的输出电压为3-8V，电流为2-4A 。在电腐蚀加工时，将已用橡胶封闭好工作带的模具工作板(4)作为阳极，而将线切割下来的本模具模孔工作带的料头(7)作为阴极，料头形状与该模具工作板的模孔形状一致。在模具工作板(4)表面，向外固定一接线柱(12)，在接线柱体及模具工作板(4)表面涂一层绝缘耐腐蚀材料(14)，例如涂通用的绝缘树脂漆。而在模孔(5)内，工作带部位已由橡胶密封好，另外部分是敞开暴露的。在料头(7)的一端，向外固定一接线柱(13)，将接线柱体及料头该端和两侧涂一层绝缘材料(14)，例如涂通用的绝缘树脂漆，留另一端不涂。操作时，将经过涂漆的模具工作板(4)平放在放置架(9)上，橡胶密封好的模孔向下，敞开的模孔向上，模具工作板(4)上的接线柱(12)通过电线(15)接向变压整流装置(11)的正极端；料头(7)放置于模具工作板(4)的上方，用架子或绳子吊挂固定，放置时料头和模孔的形状应完全一致，两者尽量接近到不致碰到为止，料头(7)的接线柱(13)通过电线(15)接向变压整流装置(11)的负极端。电解液(10)刚淹没料头(7)。然后通电进行腐蚀，此时模具工作板模孔(5)内未被橡胶封闭部分的金属原子被电解为离子进入电解液，从而使该部分被腐蚀成为空刀部分，使工作带长度达到按预先设计的形状。腐蚀时间根据模具实际情况为2-24小时。电腐蚀结束，取出模具工作板(4)，剥去表面涂抹的树脂漆和模孔内橡胶覆盖层，所得产品如图7所示，至此则完成了本加工工序。
由于电化学腐蚀过程中电解液相对稳定，电解时所产生的气泡具有搅拌作用，因此，模孔虽窄小，但腐蚀时均衡有效，使加工后的模具工作带尺寸精确，后道研磨抛光的工作量小，使用效果很好。加工时环境温度稳定，模具质量得到保证。此外，用电脉冲方法加工时只能一件一件进行，费时费力，而本方法可同时加工效件，从而提高生产效率。据核算，每套模具可节约加工费用300-400元。
本加工方法对金属热挤压模而言，可选用任意材质的热作模具钢，因此，它也可广泛应用于各类有机材料的管、棒、型材挤出模的制造，还可替代电火花成型的方法对其它模具进行模孔加工。
权利要求
1.一种金属挤压模的电化学加工方法，先将模具工作板的断面线切割成模孔型，其特征为在模孔内将预先设计的工作带长度范围部分用硫化橡胶覆盖加以密封保护，然后以线切割出的本模具模孔料头为阴极，模具工作板为阳极，以低压直流电为电腐蚀电源，在额定电压、电流作用下，在电解质溶液中对模孔内未封闭部分进行电腐蚀加工，以获得所需要的工作带长度。
2.按权利要求1所述的一种金属挤压模的电化学加工方法，其特征在于工作带长度范围部分用以下方法加以密闭保护在模孔内填入未硫化的混冻胶，在加压加温条件下硫化；将硫化成形后的橡胶模芯从模孔内取出，将其剪成预先设计好的工作带的形状，并按原位置塞回模孔，初步封闭好工作带部位；用油类对封闭部位浸洗，使橡胶模芯膨胀，以彻底封闭好工作带部位。
3.按权利要求1或2所述的一种金属挤压模的电化学加工方法，其特征在于电腐蚀用的电解质溶液为10-15％的稀硫酸溶液。
4.按权利要求1或2所述的一种金属挤压模的电化学加工方法，其特征在于电腐蚀时的额定电压为3-8V，额定电流为2-4A。
全文摘要
一种金属挤压模的电化学加工方法，其发明内容为将用来确定模孔工作带长度的电火花成型的方法改为电腐蚀方法，先在模孔内将预先设计的工作带长度范围部分用硫化橡胶覆盖密封，然后以线切割出的模孔料头为阴极，模具工作板为阳极，放在电解质溶液中，在额定电压，电流作用下，对模孔内未封闭部分进行电腐蚀加工，以获得所需要的工作带长度。本方法可较大的节省设备投资，提高生产效率，其加工精度及质量能得到保证。
文档编号C25F3/14GK1127803SQ95100180
公开日1996年7月31日 申请日期1995年1月28日 优先权日1995年1月28日
发明者牛忠波 申请人:安徽省铜都发展股份有限公司铝型材厂