本实用新型涉及挤压模具设计技术领域，特别是涉及一种用于制造板材的模具及其模面。
背景技术：
随着板材产品在电子消费类产品上的使用量不断上升，对于板材产品的要求也不断提高。板材产品由于其形状结构特点，板材产品在挤压后表面晶粒组织为混合晶粒组织。此种晶粒组织氧化后易出现氧化不良的现象，例如产生氧化后材料纹、氧化后花斑的现象。
技术实现要素：
基于此，有必要针对板材产品易出现氧化后材料纹、氧化后花斑等氧化不良的问题，提供一种用于制造板材的模具及其模面。
一种用于制造板材的模具的模面，包括模面主体，所述模面主体具有相对设置的进料端及出料端，所述模面主体上开设有第一进料腔、第二进料腔、成型腔及出料腔，所述第一进料腔位于所述模面主体的进料端，所述第二进料腔与所述第一进料腔相连通，所述第二进料腔的入口及出口均呈长条形，所述第一进料腔的入口的尺寸及出口的尺寸均大于所述第二进料腔的入口的尺寸，所述第二进料腔具有相对的两进料腔壁，两所述进料腔壁呈第一倾斜角度设置，使两所述进料腔壁沿远离所述第一进料腔的方向相互靠近，所述成型腔通过所述第二进料腔与所述第一进料腔相连通，所述出料腔位于所述模面主体的出料端，所述出料腔与所述成型腔相连通，所述出料腔的入口的尺寸大于或等于所述成型腔的出口的尺寸，所述出料腔的出口的尺寸大于所述出料腔的入口的尺寸。
上述用于制造板材的模具的模面至少具有以下优点：
工作时，将模面固定好后，对原料施加外力使得原料进入第一进料腔，由于第一进料腔的入口的尺寸及出口的尺寸均大于第二进料腔的入口的尺寸，所以可在一定程度上降低模面在挤压过程中所受到的压力，从而避免因压力过大而导致的弹性变形。
原料被挤压至第二进料腔时，由于第二进料腔相对的两进料腔壁呈第一倾斜角度设置，且两进料腔壁沿远离第一进料腔的方向相互靠近，故原料在第二进料腔中受到三向压应力，使得板材在厚度方向的变形产生差异。
具体地，板材的厚度方向的两表面的变形相对增大，产生再结晶细晶组织，两表面之间的区域的变形相对减小，产生完全再结晶组织，从而使得板材具有多层晶粒组织，且多层晶粒组织均为再结晶组织，可有效避免出现氧化后材料纹、氧化后花斑等氧化不良的问题，此外，还可通过控制第一倾斜角度的大小来进一步控制再结晶组织的晶粒大小。
原料被挤压至成型腔，使得板材的厚度定型。接着，板材在外力的作用下经出料腔从模面主体的出料端露出。出料腔的存在可在一定程度上保证板材的质量，提高模面的使用寿命。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述第一进料腔的入口呈圆形，所述第一进料腔的侧腔壁与底腔壁之间通过圆弧过渡。
在其中一个实施例中，所述第一进料腔的入口的尺寸小于所述第一进料腔的出口的尺寸。
在其中一个实施例中，所述出料腔包括第一出料腔及第二出料腔，所述第二出料腔通过所述第一出料腔与所述成型腔相连通，所述第二出料腔的入口的尺寸大于或等于所述第一出料腔的出口的尺寸。
在其中一个实施例中，所述第一出料腔包括第一过渡腔及第二过渡腔，所述第二过渡腔通过所述第一过渡腔与所述成型腔相连通，所述第二过渡腔的横截面尺寸大于所述第一过渡腔的横截面尺寸。
在其中一个实施例中，所述第二出料腔具有相对的两出料腔壁，两所述出料腔壁呈第二倾斜角度设置，使两所述出料腔壁沿远离所述第一进料腔的方向的相互远离。
一种用于制造板材的模具，包括：
上述的模面，及
第一模垫，与所述模面可分离地配合，所述第一模垫上开设有第一贯穿孔，所述第一贯穿孔的入口的尺寸大于所述出料腔的出口的尺寸；
其中，当所述模面与所述第一模垫配合时，所述第一模垫设置于所述模面的出料端，所述第一贯穿孔与所述出料腔相连通。
上述用于制造板材的模具至少具有以下优点：
工作时，将模面与第一模垫相配合，然后将模具整体进行固定。对原料施加外力使得原料进入第一进料腔，由于第一进料腔的入口的尺寸及出口的尺寸均大于第二进料腔的入口的尺寸，所以可在一定程度上降低模面在挤压过程中所受到的压力，从而避免因压力过大而导致的弹性变形。
原料被挤压至第二进料腔时，由于第二进料腔相对的两进料腔壁呈第一倾斜角度设置，且两进料腔壁沿远离第一进料腔的方向相互靠近，故材料在第二进料腔中受到三向压应力，使得板材在厚度方向的变形产生差异。
具体地，板材的厚度方向的两表面的变形相对增大，产生再结晶细晶组织，两表面之间的区域的变形相对减小，产生完全再结晶组织，从而使得板材具有多层晶粒组织，且多层晶粒组织均为再结晶组织，可有效避免出现氧化后材料纹、氧化后花斑等氧化不良的问题，此外，还可通过控制第一倾斜角度的大小来进一步控制再结晶组织的晶粒大小。
原料被挤压至成型腔，使得板材的厚度定型。接着，板材在外力的作用下经出料腔进入第一贯穿孔。出料腔的存在可在一定程度上保证板材的质量，提高模面的使用寿命。
第一模垫的存在可在一定程度上减小模面的厚度，从而使模面的加工与维修变得相对简单。此外，一个第一模垫可对应多个模面，实现了第一模垫的通用化，降低了模具的生产成本，缩短了模具的制造周期。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述模面上开设有第一销孔，所述第一模垫上开设有与所述第一销孔相对应的第二销孔。
在其中一个实施例中，所述模面上开设有第一螺纹孔，所述第一模垫上开设有与所述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔。
在其中一个实施例中，所述第一模垫的底部设置有定位凸起，所述第一模垫能够通过所述定位凸起与其它模垫相配合。
附图说明
图1为一实施方式中用于制造板材的模具的剖视图；
图2为图1中模面的正视图；
图3为图2所示模面的剖视图；
图4为图1中模垫的正视图；
图5为图4所示模垫的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”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。
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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。
请参阅图1，一实施方式中的用于制造板材的模具10，包括模面20及第一模垫30，其中，模面20包括模面主体100，模面主体100上开设有第一进料腔200、第二进料腔300、成型腔400及出料腔500(见图3)。利用该模具10制造的板材的晶粒组织为再结晶晶粒组织，从而避免板材易出现氧化后材料纹、氧化后花斑的问题。本实施方式中，以铝合金板材为例作具体说明。
请参阅图2及图3，模面主体100具有相对设置的进料端110及出料端120，第一进料腔200开设于模面主体100的进料端110。第一进料腔200的入口呈圆形，第一进料腔200的侧腔壁210与底腔壁220之间通过圆弧230过渡。由于常用铝合金原料呈圆棒状，呈圆形的第一进料腔200的入口可以更好的适应呈圆棒状的原料。此外，第一进料腔200的侧腔壁210与底腔壁220之间通过圆弧230过渡，有利于降低模面20的加工困难度。
第一进料腔200的入口的尺寸较大，可降低模面20在挤压过程中受到的压力，提高了模面20的使用寿命，也使得铝合金板材的尺寸更加稳定。当然，在其他实施方式中，第一进料腔200的入口还可以为其他形状，如方形等。
第一进料腔200的入口的尺寸小于第一进料腔200的出口的尺寸。在每次挤压完成后，第一进料腔200的入口外会残留一段原料。在进行下一次挤压之前，需要把残留在第一进料腔200的入口的外部的原料裁剪掉，第一进料腔200的入口的尺寸小于第一进料腔200的出口的尺寸的设计可以使得在裁剪过程中，已经进入第一进料腔200的原料不会在被拉出，也可在一定程度上保证原料不会在第一进料腔200的出口的端面处断裂。
第二进料腔300与第一进料腔200相连通，第二进料腔300的入口及出口均呈长条形，第一进料腔200的入口的尺寸及出口的尺寸均大于第二进料腔300的入口的尺寸，可在一定程度上降低模面20在挤压过程中所受到的压力，从而避免因压力过大而导致的弹性变形。
第二进料腔300具有相对的两进料腔壁310，两进料腔壁310对应于板材的厚度方向的两表面。两进料腔壁310呈第一倾斜角度a设置，使两进料腔壁310沿远离第一进料腔200的方向的相互靠近。
由于两进料腔壁310呈第一倾斜角度a设置，两进料腔壁310沿远离第一进料腔200的方向的相互靠近，原料在进入第二进料腔300后会受到三向压应力，从而使铝合金板材的厚度方向的变形产生差异。厚度方向的两表面的变形相对增大，两表面之间的区域的变形相对减小，使得两表面处产生再结晶细晶组织，晶粒大小一般为80微米至120微米，中间的区域产生完全再结晶组织，晶粒大小一般为200微米至250微米。虽然铝合金板材整体的晶粒大小存在一定的差异，但晶粒组织均为再结晶组织，可有效避免出现氧化后材料纹、氧化后花斑等氧化不良的问题。
常用的第一倾斜角度a的范围是5度至30度，可根据待成型的铝合金板材的厚度合理设置第一倾斜角度a，来进一步控制再结晶组织的晶粒大小与种类，以得到相应的再结晶组织，从而控制铝合金板材氧化后的效果。
在本实施方式中，第二进料腔300的中心线与第一进料腔200的中心线重合，既有利于保证铝合金板材的质量，又有利于提高模面20的使用寿命。当然，在其他实施方式中，第二进料腔300的中心线的位置允许有适当的偏差。
成型腔400通过第二进料腔300与第一进料腔200相连通。在本实施方式中，成型腔400的出口及入口的尺寸和形状与第二进料腔300的出口的尺寸和形状一致，铝合金板材的厚度在成型腔400中实现定型。
出料腔500开设于模面主体100的出料端120，出料腔500与成型腔400相连通，出料腔500的入口的尺寸大于或等于成型腔400的出口的尺寸，出料腔500的出口的尺寸大于出料腔500的入口的尺寸。出料腔500的存在可在一定程度上保证铝合金板材的质量及模面20的使用寿命。
具体地，出料腔500包括第一出料腔510及第二出料腔520，第二出料腔520通过第一出料腔510与成型腔400相连通，第二出料腔520的入口的尺寸大于或等于第一出料腔510的出口的尺寸。在本实施方式中，第二出料腔520具有相对的两出料腔壁521，两出料腔壁521呈第二倾斜角度b设置，使两出料腔壁521沿远离第一进料腔200的方向的相互远离。由于两出料腔壁521呈第二倾斜角度b设置，可以在一定程度上降低对刀具的要求，使模面20的加工更加容易。
进一步地，第一出料腔510包括第一过渡腔511及第二过渡腔512，第二过渡腔512通过第一过渡腔511与成型腔400相连通，第二过渡腔512的横截面尺寸大于第一过渡腔511的横截面尺寸。在本实施方式中，第一过渡腔511及第二过渡腔512对应铝合金板材厚度方向的两侧壁平行设置。当然，在其他实施方式中，过渡腔的数量可灵活设置，且对应铝合金板材厚度方向的两侧壁可以具有一定的倾斜角度。
请一并参阅图4及图5，第一模垫30与模面20可分离地配合，第一模垫30上开设有第一贯穿孔610。当模面20与第一模垫30配合时，第一模垫30设置于模面20的出料端120，第一贯穿孔610与出料腔500相连通，且第一贯穿孔610的入口的尺寸大于出料腔500的出口的尺寸。
模面20上开设有第一销孔710，第一模垫30上开设有与第一销孔710相对应的第二销孔620，可将销钉设置于第一销孔710与第二销孔620中，以方便模面20和第一模垫30的定位。在本实施方式中，第一销孔710与第二销孔620的数量均为两个，两个第一销孔710以第一进料腔200的中心线为对称轴对称设置，两个第二销孔620以第一贯穿孔610的中心线为对称轴对称设置。
模面20上开设有第一螺纹孔720，第一模垫30上开设有与第一螺纹孔720相对应的第二螺纹孔630，可在销钉定位的基础上，将螺栓设置于第一螺纹孔720与第二螺纹孔630中，以锁紧模面20与第一模垫30。在本实施方式中，第一螺纹孔720与第二螺纹孔630的数量均为两个，两个第一螺纹孔720以第一进料腔200的中心线为对称轴对称设置，两个第二螺纹孔630以第一贯穿孔610的中心线为对称轴对称设置。
可选地，在模面20上，第一销孔710与第一螺纹孔720可围绕第一进料腔200交错间隔设置。在第一模垫30上，第二销孔620与第二螺纹孔630可围绕第一贯穿孔610交错间隔设置。
在本实施方式中，第一模垫30的下方还可设置第二模垫及第三模垫，第二模垫上开设有第二贯穿孔，第三模垫上开设有第三贯穿孔，且第二贯穿孔的入口与出口的尺寸均大于第一贯穿孔610的入口与出口的尺寸，第三贯穿孔的入口与出口的尺寸均大于第二贯穿孔的入口与出口的尺寸。工作时，可先将第二模垫及第三模垫设置在挤压机上，然后在将配合好的第一模垫30与模面20设置在第二模垫上。
第一模垫30的底部设置有定位凸起640，第一模垫30能通过定位凸起640与其它模垫相配合。相应地，第二模垫上开设有定位凹槽，通过定位凸起640与定位凹槽的配合，实现第一模垫30在第二模垫上的定位。
可以理解地，针对不同厚度的待成型铝合金板材，只需更换相应的模面20即可，第一模垫30可适应多个不同的模面20，极大的缩短了模具10的制造周期。此外，由于第一模垫30的存在，模面20的厚度可以相对较薄，以在一定程度上减少了生产成本，降低模面20的加工与维修难度。
上述用于制造铝合金板材的模具10及其模面20的具体工作原理如下：
工作时，先将模面20与第一模垫30相配合，然后将模具10加热至500度左右，利用第一模垫30上的定位凸起640将加热后的模具10固定在第二模垫上。选用铝合金棒料作为原料，并将其也加热至500度左右，然后通过机械手将其放入盛锭筒中。
在本实施方式中，铝合金棒料的直径小于模面主体100的进料端110的直径，大于第一进料腔200的入口的直径。原料在外力的作用下被依次挤压至第一进料腔200、第二进料腔300、成型腔400与出料腔500中。原料通过模具10的成型后，挤压形成铝合金板材。
由于第二进料腔300的两进料腔壁310呈第一倾斜角度a设置，使两进料腔壁310沿远离第一进料腔200的方向相互靠近，原料在其中受到三向压应力，使得铝合金板材具有多层晶粒组织，且多层晶粒组织均为再结晶组织，从而在一定程度上避免了铝合金板材易出现氧化后材料纹、氧化后花斑等氧化不良的问题。
当一段原料被挤压完毕后，将第一进料腔200的入口外残留的部分原料裁剪掉，以方便进行下一段原料的挤压。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。