一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具的制作方法

本发明涉及铝合金挤压模具设计领域，具体涉及一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具。

背景技术：

近年来，随着铝合金挤压产业在国内的迅猛发展，铝模板代替木板或钢管已成为一种潮流。然而，在铝合金模板断面中，不仅墙柱阴角(如图1所示)的模具设计难度最大，而且需要采用6061铝合金、t6状态供货，还要求挤压生产时进行水淬等时效处理，型材的变形量大，加工困难，尤其是壁厚不均、小开口、大承压面的墙柱阴角的变形量更加难以控制。现有技术中，通常采用撕口分流模设计来克服上述困难，然而这种设计结构模维修困难且上机合格率低，后期还需要采用撕口工序，而撕口工序耗工、耗时，且撕开开口后的型材由于开口尺寸变化较大，还需要进行整形处理。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种便于加工且上机合格率高的小开口大承压面遮挡式铝挤压模具。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模和型垫模，所述导流模的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥和周向分流桥，所述周向分流桥间形成分流孔；所述型垫模的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层，所述焊合室和出口空刀层之间设有工作带。

本发明的有益效果在于：在大承压面中部设有中心分流桥，通过中心分流桥的遮挡下不让铝金属直冲，使中部悬臂部分的挤压力大幅减小，悬臂的强度得到保证。2700吨机挤压生产，挤压筒径φ258mm，一般分流孔的入口值取φ218～φ228mm，因使用高品质铸锭，铸锭的表面质量好，尽可能增大模孔入口，减少扩展量，减少中心部分的挤压力，分流孔的入口值可取为φ240mm。采用四个分流孔供料，根据2700吨机吨位桥宽取26～45mm，另根据挤压断面壁厚、挤压的合金成份、焊合要求、桥的跨度和导流模厚度等终合考虑，桥的宽度取值为34mm。根据2700吨机吨位确定焊合室的深度为桥宽的二分之一以上，铝模板焊合要求特别高，焊合室的深度取35mm。为使导流模挤压过程中部不会压到型垫模，预留保护模挤压过程的下塌量，把导流模出口侧的中部下沉1mm，确保型垫模的强度。本发明结构的模具，结构设计合理，型材尺寸稳定，上机合格率高，模具通过量大、使用寿命长。采用本发明的铝挤压模具进行墙柱阴角加工，操作简便，加工效果好，避免了传统加工过程中使用撕口分流模设计等繁杂工序。

附图说明

图1为现有技术加工的型材的结构示意图；

图2为本发明实施例1～3的小开口大承压面遮挡式铝挤压模具的结构示意图；

图3为本发明实施例1～3的小开口大承压面遮挡式铝挤压模具的右视图；

图4为本发明实施例1～3的导流模的结构示意图；

图5为本发明实施例1～3的导流模的右视图；

图6为本发明实施例1～3的型垫模的结构示意图；

图7为本发明实施例1～3的型垫模的左视图；

图8为本发明实施例1-3的遮挡式铝合金挤压模具加工出来的型材的结构示意图。

标号说明：

1、导流模；11、分流孔；121、中心分流桥；122、周向分流桥；2、型垫模；21、第一层焊合室；22、第二层焊合室；23、阻挡墙；24、出口空刀层。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：供料从导流模上供料面上的分流孔流入，经型材模挤压成型后从出口空刀层出料，由于导流模中部有分流桥遮挡，不让铝金属直冲，使中部悬壁部分的挤压力大幅减小，悬臂的强度得到保证。

一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模和型垫模，所述导流模的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥和周向分流桥，所述周向分流桥间形成分流孔；所述型垫模的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层，所述焊合室和出口空刀层之间设有工作带。

本发明的有益效果在于：在大承压面中部设有中心分流桥，通过中心分流桥的遮挡下不让铝金属直冲，使中部悬臂部分的挤压力大幅减小，悬臂的强度得到保证。2700吨机挤压生产，挤压筒径φ258mm，一般分流孔的入口值取φ218～φ228mm，因使用高品质铸锭，铸锭的表面质量好，尽可能增大模孔入口，减少扩展量，减少中心部分的挤压力，分流孔的入口值可取为φ240mm。采用四个分流孔供料，根据2700吨机吨位桥宽取26～45mm，另根据挤压断面壁厚、挤压的合金成份、焊合要求、桥的跨度和导流模厚度等终合考虑，桥的宽度取值为34mm。根据2700吨机吨位确定焊合室的深度为桥宽的二分之一以上，铝模板焊合要求特别高，焊合室的深度取35mm。为使导流模挤压过程中部不会压到型垫模，预留保护模挤压过程的下塌量，把导流模出口侧的中部下沉1mm，确保型垫模的强度。本发明结构的模具，结构设计合理，型材尺寸稳定，上机合格率高，模具通过量大、使用寿命长。采用本发明的铝挤压模具进行墙柱阴角加工，操作简便，加工效果好，避免了传统加工过程中使用撕口分流模设计等繁杂工序。

要进一步提高型垫模的强度，就是尽可能减少作用在模具的挤压力，增加模具的流动性，把分流桥的入口侧设计成斜面，做成锥面入料，减少金属直冲部分的承压面，减少作用在桥上的挤压力。斜面与分流桥的交接处采用r10圆角过渡，使金属的流动性达到理想值，减少摩擦力，也是在减少作用在桥上的挤压力。所述中心分流桥的出口侧为单边夹角为20度的圆弧锥面尽可能把桥做成水滴形，减少摩擦力，进一步减少中心部分的挤压力。

工作带的主要作用是：稳定制品尺寸和保证制品表面质量。工作带的长短要合适，工作带过短，模子易磨损，使制品尺寸超差，同时易出现压痕等表面质量问题；工作带过长时也不利，容易在工作带上粘结金属，使制品表面出现麻点、划伤等缺陷。当型模工作带设计不合理或加工质量不高时,挤压制品会出现波浪、扭拧和弯曲等缺陷。

确定工作带长度的一般原则如下：(1)工作带的最小长度，应能保证稳定挤压制品断面尺寸，并具有足够的耐磨性。一般工作带最小长度为1.5～3毫米。(2)工作带的最大长度,是根据挤压时金属与工作带间最大有效接触长度来确定的。对铝合金而言，工作带最大长度取8～12毫米，一般不超过15毫米。(3)由于挤压比较大，挤压速度很快，挤压制品的长度也较长，即使是等壁厚的型材，在工作带的设计上也要有所不同。(4)断面形状复杂、壁厚不等的型材,需根据壁厚变化的不同而设计不相等的工作带长度。(5)型孔的端头、挤压筒边部、薄壁处和分流桥焊合处的工作带要适当取短些。型孔的中部、厚壁处和分流模直冲处的工作带要适当取长些。根据断面特点和壁厚，工作带的长度值为4～10mm。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过调整工作带长短，调整金属流的流动性，确保各处流动性一致。

进一步地，所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室和第二层焊合室。

进一步地，所述第二层焊合室上设有阻挡墙。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：第二层焊合室根据型材的壁厚和离模孔中心远近的变化，用阻挡墙阻碍金属流的流动性。

进一步地，所述第一层焊合室的宽度大于第二层焊合室的宽度。

进一步地，所述出口空刀层为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层的孔径大于所述工作带的宽度。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：出口采用4层空刀，确保型垫模的支撑强度，同时又能让型材顺利挤出，防止堵模。

进一步地，所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.4～1.6mm，优选为1.5mm。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理设计出口空刀量，保证铝材质量及模具寿命，既避免出口空刀量过小造成铝材表面划伤或堵模，又避免出口空刀过大，削弱工作带的强度，引起工作带的变形，压塌，降低模具的使用寿命。

进一步地，出口空刀层的截面呈类锥形。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将出口空刀层设置呈类锥形，更符合流体力学，利于金属流的流出，便于型材的顺利挤出。

进一步地，所述型垫模的模厚为130～150mm，优选地，所述模厚为140mm。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：为保证型垫模的强度，将型垫模的厚度设置为130～150mm。

进一步地，所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模相连。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：配置专用垫，增加型垫模的支撑强度。

进一步地，所述导流模的供料面分布有4个分流孔。

请参照图2-8所示，本发明的实施例一为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模1和型垫模2，所述导流模1的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥121和周向分流桥122，所述周向分流桥122间形成分流孔11；所述型垫模2的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层24，所述焊合室和出口空刀层24之间设有工作带。所述工作带的长度为4mm。所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室21和第二层焊合室22。所述第二层焊合室22上设有阻挡墙23。所述第一层焊合室21的宽度大于第二层焊合室22的宽度。所述出口空刀层24为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层24的孔径大于所述工作带的宽度。所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.4mm。出口空刀层24的截面呈类锥形。所述型垫模2的模厚为130mm。所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模2相连。所述导流模1的供料面分布有4个分流孔11。

采用本发明结构的铝挤压模具加工后的型材截面图如图8所示，对比图1和图8，图1加工的型材还需撕口整形等系列后续处理，而本发明则可直接加工出墙阴角柱所需结构的型材。

本发明的实施例二为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模1和型垫模2，所述导流模1的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥121和周向分流桥122，所述周向分流桥122间形成分流孔11；所述型垫模2的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层24，所述焊合室和出口空刀层24之间设有工作带。所述工作带的长度为6mm。所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室21和第二层焊合室22。所述第二层焊合室22上设有阻挡墙23。所述第一层焊合室21的宽度大于第二层焊合室22的宽度。所述出口空刀层24为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层24的孔径大于所述工作带的宽度。所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.5mm。出口空刀层24的截面呈类锥形。所述型垫模2的模厚为140mm。所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模2相连。所述导流模1的供料面分布有4个分流孔11。

本发明的实施例三为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模1和型垫模2，所述导流模1的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥121和周向分流桥122，所述周向分流桥122间形成分流孔11；所述型垫模2的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层24，所述焊合室和出口空刀层24之间设有工作带。所述工作带的长度为10mm。所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室21和第二层焊合室22。所述第二层焊合室22上设有阻挡墙23。所述第一层焊合室21的宽度大于第二层焊合室22的宽度。所述出口空刀层24为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层24的孔径大于所述工作带的宽度。所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.6mm。出口空刀层24的截面呈类锥形。所述型垫模2的模厚为150mm。所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模2相连。所述导流模1的供料面分布有4个分流孔11。

本发明的实施例四为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模1和型垫模2，所述导流模1的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥121和周向分流桥122，所述周向分流桥122间形成分流孔11；所述型垫模2的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层24，所述焊合室和出口空刀层24之间设有工作带。所述工作带的长度为5mm。所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室21和第二层焊合室22。所述第二层焊合室22上设有阻挡墙23。所述第一层焊合室21的宽度大于第二层焊合室22的宽度。所述出口空刀层24为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层24的孔径大于所述工作带的宽度。所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.55mm。出口空刀层24的截面呈类锥形。所述型垫模2的模厚为142mm。所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模2相连。所述导流模1的供料面分布有8个分流孔11。

本发明的实施例五为：一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，包括导流模1和型垫模2，所述导流模1的供料面上分布有分流桥，所述分流桥包括中心分流桥121和周向分流桥122，所述周向分流桥122间形成分流孔11；所述型垫模2的进料面设有焊合室，出料面设有出口空刀层24，所述焊合室和出口空刀层24之间设有工作带。所述工作带的长度为8mm。所述焊合室为两次焊合室，从右向左依次包括第一层焊合室21和第二层焊合室22。所述第二层焊合室22上设有阻挡墙23。所述第一层焊合室21的宽度大于第二层焊合室22的宽度。所述出口空刀层24为4层且孔径从左向右依次减小，最内侧出口空刀层24的孔径大于所述工作带的宽度。所述最内侧出口空刀层的出口空刀量为1.5mm。出口空刀层24的截面呈类锥形。所述型垫模2的模厚为140mm。所述铝挤压模具还包括专用垫，所述专用垫与所述型垫模2相连。所述导流模1的供料面分布有2个分流孔11。

综上所述，本发明提供一种小开口大承压面遮挡式铝挤压模具，该模具结构简单、加工效果好，避免了传统加工墙阴角柱时需采用撕口工序。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。