嵌入保护式挤压模的制作方法

本发明涉及金属成型模具技术领域，特别是涉及一种嵌入保护式挤压模。

背景技术：

随着工业生产的不断发展，各种金属制造加工工艺不断出现，其中挤压成型材料应用率高，工艺应用广泛。

挤压成型的关键在于模具，由于在挤压成型的过程中，金属液受到挤压，在进入模孔成型时对模具产生较大的挤压力及摩擦力，传统的模具的强度不高，不能满足生产需要。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种强度较高的嵌入保护式挤压模。

其技术方案如下：

一种嵌入保护式挤压模，包括上模及下模，所述下模上设有焊合室，所述焊合室的底面上设有用于挤压成型的模孔，所述焊合室的底面上设有凸起，所述模孔部分围绕所述凸起设置，所述上模上设有与所述焊合室对应设置的第一分流通道，所述上模上设有与所述凸起匹配的配合孔。

上述嵌入保护式挤压模，模孔部分围绕凸起设置，可用于半空心型材的挤压成型，下模被模孔分隔的部分为下模的悬臂，由于下模的凸起与上模的配合孔匹配，下模的凸起伸入配合孔内，可防止金属液在焊合室内对悬臂进行纵向挤压，使悬臂发生纵向偏移；上模的配合孔对凸起进行限位，当悬臂发生向下轻微的挠曲或做有轻微的侧偏时都将抵在配合孔的内壁上而受到约束，从而消除上述挠曲或侧偏。上述嵌入保护式挤压模通过下模的凸起与上模的配合孔配合，可防止悬臂发生偏移，增加了模具的强度，可提高成型效果及使用寿命。

在其中一个实施例中，所述上模靠近所述下模的侧面上设有伸出部，所述配合孔设于所述伸出部的端面上，所述焊合室的底面与所述伸出部的端面间隙配合。

此时伸出部可包围下模上的凸起，防止金属液在焊合室内对凸起进行横向及纵向挤压，防止悬臂发生偏移，同时焊合室的底面与伸出部的端面之间的间隙配合可防止上模与下模合模时，伸出部由于热胀等原因对悬臂造成纵向的挤压。

在其中一个实施例中，所述配合孔的内壁与所述凸起间隙配合，所述下模靠近所述上模的侧面设有凹槽，所述上模靠近所述下模的一侧设有与所述凹槽匹配的突出部，所述凸起与所述配合孔之间的间隙比所述凹槽的侧壁与所述突出部的外侧壁之间的间隙大0.03mm～0.05mm。

配合孔的内壁与凸起之间的间隙配合可保证上模与下模的配合存在一定余量，防止凸起与配合孔的内壁发生干涉，同时，上模和下模通过凹槽与突出部的配合保证挤压成型时上模与下模之间不会发生相对位移。配合孔的内壁与凸起之间的间隙设置为比凹槽的侧壁与突出部的外侧壁之间的间隙大0.03mm～0.05mm，既可防止配合孔的内壁与凸起之间的间隙过大导致上模对下模的凸起的约束失去意义，又可防止配合孔的内壁与凸起之间的间隙过小导致上模与下模分开时发生碰撞。

在其中一个实施例中，所述伸出部在所述焊合室的底面上的投影位于所述模孔围成的范围内，且所述伸出部在所述焊合室的底面上的投影与所述模孔之间的距离为3mm～5mm，所述伸出部的厚度为8mm～12mm。

上述结构中伸出部不会遮住下模上的模孔，同时上模与下模配合时，伸出部可遮住下模的悬臂，防止金属液在焊合室内对悬臂造成纵向挤压，同时可通过上述参数确定凸起的尺寸。此外，伸出部不应过薄导致强度较低，为此，伸出部的厚度设置为8mm～12mm。

在其中一个实施例中，所述凸起与所述下模靠近所述上模的侧面平齐。

当凸起过高时，会导致悬臂的刚性与稳定性变差；当凸起过低，凸起与配合孔之间的配合效果较差，因此将凸起设置与下模靠近上模的侧面平齐，此时上述嵌入保护式挤压模的强度较高。

在其中一个实施例中，上述嵌入保护式挤压模还包括分流盖板，所述配合孔为通孔，所述分流盖板设于所述上模远离所述下模的一侧，所述分流盖板覆盖于所述配合孔上，所述分流盖板上设有与所述第一分流通道对应设置的第二分流通道。

配合孔为通孔时，对上模的加工会更加简单，但金属液可能会由凸起与配合孔之间的间隙进入配合孔内，因此设置分流盖板覆盖于配合孔上。

在其中一个实施例中，所述第一分流通道为至少四个，所述第一分流通道围绕所述配合孔设置，相邻的两个所述第一分流通道为一组所述第一分流通道，相邻的两组所述第一分流通道之间设有第一分流桥，同一组的两个所述第一分流通道之间设有第二分流桥。

第一分流通道围绕配合孔设置，可保证进入焊合室内各处的金属液的体积相近，使焊合室内各处金属液对悬臂的挤压力相互平衡，可防止悬臂发生偏移，此时围成配合孔的筒状结构通过第一分流桥、第二分流桥与上模的其他部分连接，第一分流桥、第二分流桥可保证围成配合孔的筒状结构不会在金属液挤压时导致筒状结构发生偏移。

在其中一个实施例中，所述第二分流通道为至少两个，相邻的两个所述第二分流通道之间设有第三分流桥，一个所述第二分流通道与一组所述第一分流通道对应设置。

上述结构，分流盖板上的第二分流通道可对金属液进行预分配，可提高分流比，从而降低金属液挤压力。同时一个第二分流通道与一组第一分流通道对应连通，使金属液对悬臂的挤压更平稳。

在其中一个实施例中，所述第一分流桥靠近所述下模的一侧为倒角结构，所述第二分流桥与所述第三分流桥的两侧均为倒角结构。

由于金属液由第二分流通道进入第一分流通道，将第一分流桥靠近下模的一侧设为倒角结构，有利于对金属液进行分流，由于一个第二分流通道与一组第一分流通道连通，所以相邻的两组第一分流通道之间会存在金属液的流速或流量不同的情况，因此将第二分流桥的两侧均设为倒角结构，使不同的第一分流通道内的金属液进入焊合室后分布均匀，同时第三分流桥两侧的倒角结构也可起到导流的作用。

在其中一个实施例中，所述第一分流通道远离所述配合孔的内壁为导流壁，所述配合孔的轴线与所述导流壁之间的距离由所述分流盖板至所述下模的方向逐渐增大，所述焊合室的侧壁与所述导流壁匹配。

导流壁可减少金属液的挤压力，同时焊合室的侧壁与导流壁匹配，可便于金属液进入焊合室。

附图说明

图1为本发明实施例所述的嵌入保护式挤压模的剖面示意图；

图2为图1中a处的放大示意图；

图3为图1中b处的放大示意图；

图4为本发明实施例所述的凸起、伸出部在焊合室的底面的投影示意图；

图5为本发明实施例所述的第一导流通道的分布示意图；

图6为图5的c-c方向剖视图；

图7为图5的d-d方向剖视图；

图8为本发明实施例所述的第二导流通道的分布示意图；

图9为图8的e-e方向剖视图；

图10为图5的f-f方向剖视图；

图11为图8的g-g方向剖视图；

图12为本发明实施例所述的焊合室的正视图。

附图标记说明：

100、上模，110、第一分流通道，111、导流壁，120、配合孔，130、伸出部，140、突出部，150、第一分流桥，160、第二分流桥，200、下模，210、焊合室，220、模孔，230、凸起，300、分流盖板，310、第二分流通道，320、第三分流桥，10、悬臂。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本实施例中，嵌入保护式挤压模主要用于半空心铝型材的生产，半空心铝型材的中部为沿半空心铝型材的长度方向设置的通孔，同时上述通孔为半封闭结构。但嵌入保护式挤压模也可用于其他材质的半空心型材的生产。

本实施例中所述“纵向”为由上模100指向下模200的方向，所述“横向”为由焊合室210的侧壁指向凸起230的方向。

如图1所示，嵌入保护式挤压模包括上模100及下模200，下模200上设有焊合室210，焊合室210的底面上设有用于挤压成型的模孔220，焊合室210的底面上设有凸起230，模孔220部分围绕凸起230设置，上模100上设有与焊合室210对应设置的第一分流通道110，上模100上设有与凸起230匹配的配合孔120。上述嵌入保护式挤压模，模孔220部分围绕凸起230设置，可用于半空心型材的挤压成型，下模200被模孔220分隔的部分为下模200的悬臂10，由于下模200的凸起230与上模100的配合孔120匹配，下模200的凸起230伸入配合孔120内，可防止金属液在焊合室210内对悬臂10进行纵向挤压，使悬臂10发生纵向偏移；上模100的配合孔120对悬臂10进行限位，当悬臂10发生沿纵向轻微的挠曲或做有轻微的侧偏时都将抵在配合孔120的内壁上而受到约束，从而消除上述挠曲或侧偏。上述嵌入保护式挤压模通过下模200的凸起230与上模100的配合孔120配合，可防止悬臂10发生偏移，增加了模具的强度，可提高成型效果及使用寿命。

可选地，凸起230为方形柱体，即与本实施例中生产的半空心型材的通孔匹配，同时方形柱体上相对的两个侧面受力时可相互抵消，有利于保持悬臂10的平稳。此外，凸起230的横截面的形状可根据半空心型材的通孔的形状进行相应的设置，例如凸起230的横截面可为圆形、三角形等。

可选地，凸起230也可为锥形柱体，可方便与配合孔120的安装配合。

如图1及图4所示，上模100靠近下模200的侧面上设有围绕配合孔120设置的伸出部130，伸出部130与凸起230匹配，焊合室210的底面与伸出部130间隙配合。伸出部130可包围下模200上的凸起230，防止金属液在焊合室210内对凸起230进行横向及纵向挤压，防止悬臂10发生偏移，同时焊合室210的底面与伸出部130之间间隙配合可防止上模100与下模200合模时，伸出部130由于热胀等原因对悬臂10造成纵向的挤压。

可选地，如图2所示，焊合室210的底面与伸出部130之间的距离a的取值范围为1mm～2mm。此时伸出部130离焊合室210的底面较近，在焊合室210内金属液对凸起230的接触面积较小，可减少金属液对凸起230的挤压力，同时伸出部130不会由于热胀等原因与焊合室210的底面抵触。

如图2及图3所示，所述配合孔120的内壁与所述凸起230间隙配合，所述下模200靠近所述上模100的侧面设有凹槽，所述上模100靠近所述下模200的一侧设有与所述凹槽匹配的突出部140，所述凸起230与所述配合孔120之间的间隙比所述凹槽的侧壁与所述突出部140的外侧壁之间的间隙大0.03mm～0.05mm。配合孔120的内壁与凸起230间隙配合可保证上模100与下模200的配合存在一定余量，防止凸起230与配合孔120的内壁发生干涉，同时，上模100和下模200通过凹槽与突出部140的配合保证挤压成型时上模100与下模200之间不会发生相对位移。配合孔120的内壁与凸起230之间的间隙b设置为比凹槽的侧壁与突出部140的外侧壁之间的间隙c大0.03mm～0.05mm，既可防止配合孔120的内壁与凸起230之间的间隙b过大导致上模100对下模200的凸起230的约束失去意义，又可防止配合孔120的内壁与凸起230之间的间隙b过小导致上模100与下模200分开时发生碰撞。

可选地，配合孔120的内壁与凸起230之间的间隙b设置为0.08mm～0.12mm。可较好的实现配合孔120的内壁与凸起230之间的限位配合，同时配合孔120的内壁与凸起230之间不会产生相互干涉。

如图4所示，伸出部130在焊合室210的底面上的投影位于模孔220围成的范围内，且伸出部130在焊合室210的底面上的投影与模孔220之间的距离d为3mm～5mm，伸出部130的厚度e为8mm～12mm。上述结构中上模100的伸出部130不会遮住下模200上的模孔220，同时上模100与下模200配合时，上模100的伸出部130可遮住下模200的悬臂10，防止金属液在焊合室210内对悬臂10造成纵向挤压，此外，伸出部130的厚度e设置为8mm～12mm可防止伸出部130由于过薄导致强度降低。本实施例中，可先根据半空心型材的尺寸确定伸出部130的尺寸及厚度，再根据伸出部130与凸起230之间的间隙确定凸起230的尺寸。

如图1所示，凸起230与下模200靠近上模100的侧面平齐。当凸起230过高时，会导致悬臂10的刚性与稳定性变差；当凸起230过低，凸起230与配合孔120之间的配合效果较差，因此将凸起230设置与下模200靠近上模100的侧面平齐，此时上述嵌入保护式挤压模的强度较高。

可选地，焊合室210的深度设置为18mm，此时凸起230对悬臂10的稳定效果较好。

如图1所示，上述嵌入保护式挤压模还包括分流盖板300，配合孔120为通孔，分流盖板300设于上模100远离下模200的一侧，分流盖板300覆盖于配合孔120上，分流盖板300上设有与第一分流通道110对应设置的第二分流通道310。配合孔120为通孔时，对上模100的加工会更加简单，但金属液可能会由凸起230与配合孔120之间的间隙进入配合孔120内，因此设置分流盖板300覆盖于配合孔120上，可防止金属液进入配合孔120内。

本实施例中，下模200与分流盖板300上均设有销孔，上模100上设有与销孔对应的定位孔，通过定位销穿过销孔与定位孔螺纹配合，使下模200、上模100及分流盖板300依次设置并定位，保证挤压成型时下模200、上模100及分流盖板300的稳定。

本实施例中，下模200、上模100及分流盖板300的形状匹配，便于装配，同时下模200、上模100及分流盖板300的形状可根据产品的不同进行相应的设置。

如图5所示，第一分流通道110为至少四个，第一分流通道110围绕配合孔120设置，相邻的两个第一分流通道110为一组第一分流通道110，相邻的两组第一分流通道110之间设有第一分流桥150，同一组的两个第一分流通道110之间设有第二分流桥160。第一分流通道110围绕配合孔120设置，可保证进入焊合室210内各处的金属液的体积相近，使焊合室210内各处金属液对悬臂10的挤压力相互平衡，可防止悬臂10发生偏移，此时围成配合孔120的筒状结构通过第一分流桥150、第二分流桥160与上模100的其他部分连接，第一分流桥150、第二分流桥160可保证围成配合孔120的筒状结构不会在金属液挤压时导致筒状结构发生偏移。

本实施例中，如图5所示，第一分流通道110为八个，一组第一分流通道110在焊合室210的底面上的投影对应设于配合孔120的一个侧边外，此时第一分流通道110对金属液的分流较为均匀。可选地，第一分流通道110的组数可根据配合孔120的横截面的形状进行设置，例如当配合孔120的横截面为三角形时，第一分流通道110可为三组，第一分流通道110的数量为六个。

如图6所示，第二分流通道310为至少两个，相邻的两个第二分流通道310之间设有第三分流桥320，一个第二分流通道310与一组第一分流通道110对应设置。上述结构，分流盖板300上的第二分流通道310可对金属液进行预分配，可提高分流比，从而降低金属液挤压力。同时一个第二分流通道310与一组第一分流通道110对应连通，使金属液对悬臂10的挤压更平稳。

本实施例中，第二分流通道310的数量为四个，四个第二分流通道310在上模100上的投影围绕配合孔120设置，且一个第二分流通道310对应设于配合孔120的一个侧面外，使金属液的流通更顺畅。可选地，第二分流通道310也可根据第一分流通道110的数量及半空心型材的形状设置为其他数量。

本实施例中，第二分流通道310靠外侧的内壁为弧形面，有利于金属液顺利通过第二分流通道310流入一组第一分流通道110中；同时第二分流通道310靠外侧的内壁的最大外接圆直径为160mm，此时金属液的流量存在上限，有利于生产的顺利进行，但第二分流通道310靠外侧的内壁的最大外接圆也可根据生产的产品进行相应的调整。

如图7至图9所示，第一分流桥150靠近下模200的一侧为倒角结构，第二分流桥160与第三分流桥320的两侧均为倒角结构。由于金属液由第二分流通道310进入第一分流通道110，将第一分流桥150靠近下模200的一侧设为倒角结构，有利于对金属液进行分流，由于一个第二分流通道310与一组第一分流通道110连通，所以相邻的两组第一分流通道110之间会存在金属液的流速或流量不同的情况，因此将第二分流桥160的两侧均设为倒角结构，使不同的第一分流通道110内的金属液进入焊合室后分布均匀，同时第三分流桥320两侧的倒角结构也可起到导流的作用。本实施例中，第一分流桥150、第二分流桥160靠近下模200一侧的倒角结构的夹角为60度；第二分流桥160靠近分流盖板300一侧的倒角结构的夹角为90度；第三分流桥320的两侧的倒角结构的夹角均为40度，此时导流的效果较好。

本实施例中，第一分流桥150、第二分流桥160的高度与上模100的厚度相等，可保证第一分流桥150、第二分流桥160在分流的同时具有一定的强度。可选地，第一分流桥150与第二分流桥160的高度均为55mm，此时可保证第一分流桥150与第二分流桥160对围成配合孔120的筒状结构的支撑，同时第一分流桥150的宽度为12mm，第二分流桥160的宽度为20mm，由于金属液通过第一分流桥150的分流作用进入同一组的两个第一分流通道110内，为保证同一组的两个第一分流通道110内的金属液的流速一致，因此将第一分流桥150的宽度设置的较薄。

本实施例中，第三分流桥320的高度与分流盖板300的厚度相等。可选地，第三分流桥320的高度为70mm，第三分流桥320的宽度为28mm。

本实施例中，分流盖板300的模具安全系数为3.62。

如图10及图11所示，第一分流通道110远离配合孔120的内壁为导流壁111，配合孔120的轴线与导流壁111之间的距离由分流盖板300至下模200的方向逐渐增大，焊合室210的侧壁与导流壁111匹配。导流壁111可减少金属液的挤压力，同时焊合室210的侧壁与导流壁111匹配，可便于金属液进入焊合室210。本实施例中，导流壁111为弧形面，导流壁111的最大外接圆的直径为174mm，但导流壁111的最大外接圆的直径也可根据生产的产品进行相应的调整。

本实施例中，第一分流桥150、第二分流桥160远离分流盖板300的一侧还设有桥墩，上述桥墩用于支撑第一分流桥150及第二分流桥160，防止第一分流桥150、第二分流桥160由于跨度较大导致强度较低。

可选地，第二分流通道310沿靠近上模100的方向逐渐向分流盖板300的外侧倾斜，此时金属液可较为顺畅的通过第二分流通道310。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。