专利名称：一种制造感光鼓铝管的组合模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产感光鼓用铝管的模具，适用于打印机、复印机、传真机等电子照相装置的感光鼓的铝管的生产、制造。
背景技术：
铝管用来作为复印机、打印机、传真机等电子照相装置的感光鼓，已经很久了，现在几乎所有的感光鼓都是用铝管制作的。传统的挤压模具的工作带是H13钢，在受到热冲击一定次数后，表面会出现细微的破损，并且在工作带末端粘上铝颗粒，后果是成型后的管坯表面会出现模痕、手感的竖线、以及一个一个的小毛刺。为了保证感光鼓优良的使用性能，用来制作感光鼓的铝管的表面必须非常光滑，接近镜面状态。为了达到这一条件，一直以来，大家都采用对铝管表面进行精密的切削加工，以达到镜面效果的生产方法。但是，使用切削加工不仅效率低下，而且技术难度大，切削刀具的调整和管理不易，给大批量的生产带来不利影响。中国专利申请200910005954.0公开了一种感光鼓基体用铝管的制造方法，该感光鼓基体用铝管通过对铝毛坯管进行拉拔加工而形成。在该方法中，通过配置在拉拔加工用模具的上游侧的刮刀，刮取附着于铝毛坯管的外周面的润滑油并且将该润滑油在毛坯管的外周面沿其圆周方向涂布扩展，同时使毛坯管沿拉拔方向X移动。由此，对毛坯管进行拉拔加工。该方法仍然存在着上述同样的问题为了解决这一问题，近年来出现使用拉伸加工后的铝管，经清洗后不进行表面车肖IJ，直接进行感光鼓后续制造的方法，如ED管等。这一方法要求铝管的表面有非常良好的质量，不仅需要有非常低的粗糙度，而且表面不能有针孔、坑，也不能有细微的线状缺陷，否则会影响最终产品的图像品质。为了保证感光鼓的质量，需对清洗后的铝管进行表面检查，清理掉表面有缺陷的铝管。采用传统的铝管制造方法，生产出的感光鼓铝管，表面粗糙度无法达到要求，而且表面缺陷多，良品率非常的低，无法实现批量生产。
发明内容为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种制造感光鼓铝管的组合模具，通过该模具生产的感光鼓用铝管，能够提高感光鼓用铝管的表面质量，不产生线状、坑、针孔等缺陷，并实现大产能生产。为实现上述目的，本发明提供下述方案:( I)挤压模具铝管挤压成型时所使用的挤压模具是由挤压模具上模、挤压模具下模组合构成。挤压模具上模控制管坯内孔尺寸及表面质量，挤压模具下模控制管坯外径尺寸及表面质量。所述的挤压模具上模是由模芯、模芯前端工作带组合构成，模芯前端工作带通过固定螺丝安装在模芯上，所述的模芯前端工作带采用高强度耐磨合金成为管坯的内孔工作带；在所述的挤压模具下模的内孔镶有高强度耐磨合金层成为管坯外表工作带。所述的高强度耐磨合金、高强度耐磨合金层均采用YG8钨钢合金为最佳。(2)拉伸外模、拉伸芯头所述的拉伸外模的进料部位形状为锥形，变形锥角设定在40-80°范围，拉伸外模的内孔定径带长度设定在6-20毫米范围；所述的拉伸芯头的端部为定径带，定径带一侧的过渡部位为锥形过渡，变形锥角设定在12-30°范围，所述定径带的长度设定在1-2.5毫米范围。本实用新型在拉伸成型的时候，需向芯头与管坯之间，外模与管坯之间供应润滑油，以防止热粘及刮伤现象。如果使用的润滑油粘度高，拉伸过程中容易将润滑油压入铝管表面形成油坑，成为凹状缺陷。为保证能得到光滑无油坑的表面，拉伸成型时所使用的润滑油的运动粘度< 200cst。本发明采用以上技术方案后，具有以下积极效果:( I)采用了改进后的挤压模具，所用的挤压模具的工作带(铝管成形处)不是传统的H13钢，而是镶嵌的高强度耐磨合金，从而在挤压铝管坯料的时候，挤压模具工作带的光洁度和强度大大提高，保证了挤压铝管表面光洁无竖线、无颗粒。特别是采用YG8钨钢合金，保证了铝管优良的表面和模具较长的使用寿命。(2)由于拉伸外模的进料部位采用了锥形过渡，且拉伸外模的内孔定径带长度设定在6-20毫米范围，不仅能够制造出表面光滑度高的铝管，而且保证了拉伸后铝管长度方向上尺寸及表面的稳定性。(3)对传统的拉伸外模、拉伸芯头进行了改进，铝管在拉伸成型的时候，使用的内径尺寸控制模具的进料部位为锥形过渡，拉伸芯头的变形锥角角度设定在12-30°，以及定径带长度设定在1-2.5_范围，保证了铝管内孔的良好质量及拉伸后铝管在整个圆周方向上的尺寸的稳定及良好的表面。采用本发明提供的一种制造感光鼓铝管的组合模具，能够制造出适用于打印机、复印机、传真机等电子照相装置的感光鼓的铝管。
图1是本发明设计的挤压模具上模的结构示意图；图2是本发明设计的挤压模具下模的结构示意图；图3是本发明设计的挤压上下模具的组合示意图；图4是本发明设计的拉伸外模的结构示意图；图5是本发明设计的拉伸芯头的结构示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，
以下结合附图和实施例对本发明一种制造感光鼓铝管的组合模具作详细说明。首先是表面状态良好的坯料的挤压形成。在生产坯料的时候，必须保证挤压出的坯料表面光滑无毛刺、模痕，这样经拉伸之后才能得到表面粗糙度合格的铝管。毛刺、模痕的形成跟挤压模具工作带的硬度及光洁度密切相关。传统的挤压模具的工作带是H13钢，在受到热冲击一定次数后，表面会出现细微的破损，并且在工作带末端粘上铝颗粒，后果是成型后的管坯表面会出现模痕、手感的竖线、以及一个一个的小毛刺。为此，本发明对挤压模具进行了改良，将工作带的材质改变成了 YG8钨钢合金。由图1所示的本发明设计的挤压模具上模的结构示意图看出，在模芯I的前端，用固定螺丝2将模芯前端工作带3锁死，模芯前端工作带3采用钨钢合金代替了原模芯前端成为管坯的内孔工作带。由图2所示的本发明设计的挤压模具下模的结构示意图看出，在挤压模具下模4的内孔镶有高强度耐磨合金层5 ;所述的高强度耐磨合金层5采用钨钢合金代替原H13钢基体，成为新的管坯外表工作带。改良之后，将挤压模具上模与挤压模具下模按照图3进行装配后进行热挤压生产的时候，金属铝从内外两层钨钢合金工作带中挤出成为管坯6，合金超高光洁度的表面保证了成型后的管坯6良好的表面，合金与金属铝之间很低的粘附性保证了合金表面不会残留铝颗粒，防止了管坯6表面毛刺的产生。然后，为了得到良好的真圆度、合格的内外径尺寸、以及可以免车削的表面，需对管坯进行拉伸成型。拉伸后铝管表面的光滑程度，决定了铝管是否可以免车削直接用于感光鼓生产。而拉伸后表面的粗糙度大小，取决于变形时的摩擦。传统的拉伸模具为了便于控制尺寸，进料部位采用的是圆弧过渡，其变形时受到的压力小，摩擦力不够，无法得到良好的表面光洁度。为此，本发明对拉伸模具进行了改良。由如图4所示的本发明设计的拉伸外模的结构示意图看出，拉伸外模7的进料部位形状为锥形，变形锥角8设定在40-80°，当变形锥角8小于40°时，拉拔加工角度小，铝管的真圆度难以控制；当变形锥角8大于80°时，摩擦不够，难以得到优良的光滑表面。定径带长度9设定在6-20毫米范围，当定径带长度9小于6毫米时，铝管的真圆度、壁厚等出现偏差，尺寸不稳定，并且拉拔铝管直线度难以控制；当定径带长度9大于20毫米时，会产生热粘现象，得到糟糕的表面。由图5所示的本发明设计的拉伸芯头的结构示意图看出，本发明设计的拉伸芯头的过渡方式是锥形过渡，变形锥角10设定在12-30°，当变形锥角10小于12°时，铝管的圆度难以控制；当变形锥角10大于30°时，铝管的圆度、壁厚等出现偏差，尺寸不稳定。定径带11的长度设定在1-2.5毫米范围，当定径带11的长度小于I毫米时，铝管圆度难以控制；当定径带11的长度大于2.5毫米时则会产生热粘现象，并且拉拔铝管直线度难以控制。使用改良后的拉伸外模和芯头对上述坯料进行组合拉伸，会获得表面状态接近于镜面，并且铝管的各项尺寸都稳定的产品，可以不经车削直接投入到感光鼓的后续生产中去。在拉伸成型的时候，需向芯头与管坯之间，外模与管坯之间供应润滑油，以防止热粘及刮伤现象。如果使用的润滑油粘度高，拉伸过程中容易将润滑油压入铝管表面形成油坑，成为凹状缺陷，如果使用运动粘度不超过200cst的润滑油，就能得到光滑无油坑的表面。经过上述挤压及拉伸成型后，就得到了表面接近与镜面的铝管，只要切断及清洗掉表面残留的润滑油后，就可以不用车削直接用于感光鼓的制作了。下文是本发明的具体实施例。使用的原材料化学成分为:Mn:1.05 1.10%,S1:不超过0.08%,Fe:0.45 0.5%、Cu:0.11 0.14%,T1:0.006 0.01、其他杂质:不超过0.01%、剩余为铝。挤压铝管的尺寸为外径38mm,壁厚1.3mm,挤压时的温度为460°C ,挤压速度5.4mm/s挤压模具:分别使用了传统的H13钢模具，以及改良的镶嵌了钨钢合金的模具。拉伸模具:分别使用了传统的弧形过渡模具，以及改良后的锥形过渡模具。锥形模具的尺寸为:外模:变形锥角40°、定径带长度IOmm芯头:变形锥角22°、定径带长度2mm润滑油粘度:分别使用了 300cst,200cst经过挤压及拉伸工序后，取样品进行粗糙度及表面缺陷状况检测，结果如下表。
权利要求1.一种制造感光鼓铝管的组合模具，其特征在于采用以下技术方案: 挤压模具 所述的挤压模具是由挤压模具上模、挤压模具下模(4)组合构成；所述的挤压模具上模是由模芯(I)、模芯前端工作带(3)组合构成，模芯前端工作带(3)通过固定螺丝(2)安装在模芯(I)上，所述的模芯前端工作带(3)采用高强度耐磨合金成为管坯的内孔工作带；在所述的挤压模具下模(4)的内孔镶有高强度耐磨合金层(5)成为管坯外表工作带； 拉伸外模、拉伸芯头 所述的拉伸外模(7)的进料部位形状为锥形，变形锥角(8)设定在40-80°范围，拉伸外模(7)的内孔定径带(9)长度设定在6-20毫米范围；所述的拉伸芯头的端部为定径带(11)，定径带(11)一侧的过渡部位为锥形过渡，变形锥角(10)设定在12-30°范围，所述定径带(11)的长度设定在1-2.5毫米范围。
2.如权利要求1所述的一种制造感光鼓铝管的组合模具，其特征在于:所述的高强度耐磨合金、高强度耐磨合金层(5)均采用YG8钨钢合金。
专利摘要本实用新型公开了一种制造感光鼓铝管的组合模具。挤压模具是由挤压模具上模、挤压模具下模(4)组合构成，挤压模具上模是由模芯(1)、模芯前端工作带(3)组合构成，模芯前端工作带(3)通过固定螺丝(2)安装在模芯(1)上，所述的模芯前端工作带(3)采用高强度耐磨合金成为管坯的内孔工作带；在挤压模具下模(4)的内孔镶有高强度耐磨合金层(5)成为管坯外表工作带。拉伸外模的进料部位形状为锥形，拉伸芯头的端部定径带一侧的过渡部位为锥形过渡。通过该模具生产的感光鼓用铝管，能够提高感光鼓用铝管的表面质量，不产生线状、坑、针孔等缺陷，并实现大产能生产，生产出的感光鼓能够适用于诸如复印机、打印机、传真机等电子照相装置。
文档编号B21C3/02GK203061586SQ20122058969
公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月11日 优先权日2012年11月11日
发明者时路, 王永顺, 杨浩浩, 程长文, 吴小年 申请人:马鞍山市新马精密铝业有限公司