一种挤制同孔径不同壁厚管材的镶块式模具的制作方法

本实用新型属于型材热挤压模具技术领域，尤其涉及挤制不同壁厚铝合金圆管的热挤压模具。

背景技术：

随着铝型材行业的发展，铝型材的用途越来越广泛，其中管类的铝型材需求越来越大。目前同一厂家生产的管型材往往会有不同的尺寸系列，这意味着尽管是生产同一类圆管型材，需要开发多个配套的模具进行挤压生产。尤其是对于一些小批量、多品种的系列化产品而言，一方面模具成本大大提高，同时对于模具的后期的维护和保养也大大增加了生产成本。同时可以注意到，圆管类挤压模具的失效一般是由分流桥的断裂和工作带磨损严重、模具发生弹变导致无法保证精度引起。

因此如何延长模具寿命、增加模具使用效率、满足多品种小批量的市场需求已成为降低管类铝型材生产成本的一大难题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种可挤制同孔径不同壁厚的管类铝型材的具有镶块式工作带凹模的热挤压模具。

本实用新型包括同轴相互配合的上模和下模，在上模的中心设置柱形模芯，所述模芯通过对称布置在模芯外周的至少三个分流桥连接在上模上，下模设置第一焊合室和第一模孔；其特征在于在下模的第一焊合室和第一模孔之间设置环形座，在所述环形座上通过键槽可分离式同轴设置环形镶块，在所述环形镶块的中心设置第二模孔，在第二模孔上方设置环形工作带，所述模芯的下端设置在环形工作带的下端面上，所述环形工作带的直径较第二模孔的孔径小，所述第二模孔的孔径较第一模孔的孔径小。

本实用新型上模和下模之间可采用常规的方式连接，如通过销连接。由同轴相互配合的上模和下模构成母模，在母模内设置环形镶块，下模设有一个孔径较大的第一模孔，可以挤出较大外径的管材，下模采用键槽可分离式设置环形镶块，利于更换不同第二模孔的孔径、不同直径环形工作带的环形镶块，以生产不同壁厚管材管材。

本实用新型工作原理：本实用新型采用工作带与下模分体式设计，工作带位于环形镶块上，环形镶块通过键槽与下模相连。在挤制同孔径不同壁厚的管型材时，可根据壁厚的不同，对环形镶块进行独立的设计，环形镶块由于结构简单，加工难度低，与重新开模相比，大大减少了加工制造工序，从而降低了开模成本。此外，由于铝型材挤压的特殊性，工作带部位比模具其他部位要求更高的硬度、耐腐蚀性、表面光洁度，采用分体式设计，可以对环形镶块进行独立的热处理、氮化，使其更符合所需标准，同时，环形镶块占用体积小，能够提高热处理炉、氮化炉使用效率。分体式模具设计也能使后期模具的维护修理难度降低。

本实用新型采用模块式结构，易于组合拆卸，互换性强，特别适用于小批量、多品种的系列化产品。

进一步地，本实用新型在下模的环形座上对称设置四个键槽，各键槽沿下模的轴线方向呈上大下小的锥形，在环形镶块外周设置与键槽配合的四个连接键。该设计不但利于更换环形镶块，还方便下模和环形镶块的生产。镶块与环形座之间用四个键连接，定位准确，装配拆卸简单，实际可操作性较强，同时镶块不易发生相对移动，有利于保证挤压制品质量。

所述分流桥为六个，相邻的分流桥之间形成了六个分流孔，分流孔横截面均为扇形，分流桥截面呈水滴形。

在上模上设置六个沿圆周对称分布的分流孔，可以使金属流动更均匀，减少金属流发生紊乱几率，同时分流孔对称分布，使模芯受力均匀，保持稳定，防止出现弯曲变形。

分流孔形状设为扇形，与圆管外形一致，相当于对铸锭进行一次相似粗变形。分流桥末端加工成水滴形，便于金属流入模孔，减小桥下金属死区，提高焊缝质量。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为本实用新型上模的仰视图。

图3为本实用新型的下模的俯视示意图。

图4为图3的A-A向剖视图。

图5为本实用新型环形镶块的俯视示意图。

图6为本实用新型环形镶块的正视图。

图7为图2的A-A向剖视图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7所示，本实用新型由同轴的上模1、下模2和环形镶块3组成。

在上模1的中心设置柱形模芯4，模芯4通过对称布置在模芯4外周的六个分流桥6连接在上模1上，相邻的分流桥6之间形成了六个分流孔5，分流孔5的横截面均为扇形（如图2所示），分流桥6的截面呈水滴形（如图7所示）。

下模2设置第一焊合室8和第一模孔12，在下模2的第一焊合室8和第一模孔12之间设置环形座10，在环形座10上对称设置四个键槽7，各键槽7沿下模2的轴线方向呈上大下小的锥形（如图4所示）。

环形镶块3的外周对称设置与键槽7配合的四个连接键9，环形镶块3配合地设置在环形座10内（如图1所示）。在环形镶块3的中心设置第二模孔11，在第二模孔11上方设置环形工作带13。

模芯4的下端设置在环形工作带13的下端面上，环形工作带13的直径较第二模孔11的孔径小，第二模孔11的孔径较第一模孔12的孔径小（如图1所示）。

由于上模1和下模2的使用环境与环形镶块3的使用环境有差别，精度要求不同，在模具制造过程中，可将环形镶块3与下模2分开生产加工，可对两者采用不同的热处理工艺以满足其挤压环境要求，利于节省模具的材料成本，也利于在后期模具维护修理过程中，可对环形镶块3进行独立氮化。

以上模具可应用于圆管的生产，也可应用于方管的生产。