本实用新型涉及金属材料加工设备领域，特别是涉及一种分流板及铝合金管材挤压模。
背景技术：
随着现代科技的发展，人们对铝合金材料的研究和开发取得了长足的进步，使得铝合金材料得到了更加广泛的应用，特别是铝合金挤压型材作为结构材料已应用到各个行业和领域。其中，大型铝合金扁管挤压型材在民用和工业上的应用已十分常见。图1是一种典型的大型扁管铝型材20的断面图。
然而，由于这类型材的空腔面积大而使得模具的模芯尺寸比较大，在挤压过程中模具中心的承压面积大，产生的挤压刚性区域大，所产生的变形抗力和金属摩擦力均很大，模具在高温、高压、高摩擦阻力和交变应力的工作环境条件下，将发生严重的变形，容易导致模具分流桥断裂，使模具过早失效而降低模具的寿命。另一方面，这类型材的壁厚通常比较薄，导致挤压的变形程度增加，挤压过程中的挤压力偏高，模具承受的压力增加从而降低模具的强度。如何提高大型扁管型材的模具寿命，一直是困扰企业的难题。
传统的挤压模，由上模与下模组成。这样一来，上模的厚度必须达到160mm以上，这给加工带来了很大的难度，会有很多部位加工不到位、不顺畅或过渡不圆滑，进而导致在热处理过程中会产生应力集中，造成模具强度的降低。同时，上模尺寸大，热处理时的淬透性会降低，也会对模具的强度造成不利影响。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种分流板及铝合金管材挤压模，以解决传统的铝合金管材挤压模的上模强度较低、厚度较大的问题。
一种分流板，用于设置在铝合金管材挤压模的前端，所述铝合金管材挤压模包括上模和下模，所述上模设置有上模分流通道，所述上模分流通道用于对铝材进行分流，所述上模和所述下模之间配合形成成型腔，所述分流板从进料端至出料端设置有多级分流通道，所述多级分流通道用于对铝材多次预分流，所述多级分流通道中的后一级分流通道的个数多于前一级分流通道的个数。
在其中一个实施例中，所述分流板还设置有预变形通道，所述预变形通道设置在所述多级分流通道之前。
在其中一个实施例中，所述分流板从进料端至出料端包括依次设置的预变形通道、一级分流通道和二级分流通道，所述预变形通道、所述一级分流通道与所述二级分流通道的长度之比为2～4：5～7：6～8。
在其中一个实施例中，每一级的多个分流通道之间形成对应数目的分流桥，各所述分流桥的进料端和出料端均采用倒角设计。
一种铝合金管材挤压模，包括上模、下模和所述的分流板，所述分流板的出料端能够与所述上模的进料端结合，所述上模设置有上模分流通道，所述上模分流通道用于对铝材进行分流，所述上模和所述下模之间配合形成成型腔，所述上模分流通道的个数多于所述分流板的最后一级分流通道的个数。
在其中一个实施例中，所述分流板设置有两个所述一级分流通道和四个所述二级分流通道，所述上模分流通道的数目为六个。
在其中一个实施例中，所述分流板的每一级分流通道之间以及所述上模分流通道之间均以所述铝合金管材挤压模的中心轴线呈中心对称分布。
在其中一个实施例中，所述上模的出料端设置有凸出的上模模芯，所述下模对应所述上模模芯的位置设置有下模模孔，所述下模模孔包括沿出料方向依次设置的焊合段、成型段和出料段，所述焊合段的开口尺寸比所述成型段的开口尺寸大，所述出料端的开口尺寸比所述成型段的开口尺寸大，所述上模模芯伸入所述焊合段和所述成型段分别形成焊合室和成型间隙。
在其中一个实施例中，所述分流板和所述上模之间设置有应力间隙，所述应力间隙的宽度为所述成型间隙的宽度的1/3～1/2。
在其中一个实施例中，在所述分流板的出料端且在最后一级分流桥的交汇处开设有第一工艺孔，和/或，所述上模模芯上开设有第二工艺孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的分流板及铝合金管材挤压模，采用分流板对铝材进行多次预分流，一方面，分流比可以依次取得较大并且形成一定的梯度，使得分流桥承受的压力同样可以形成一定的梯度，从而，分流桥承受的最大挤压力的峰值不同时出现，从而避免了挤压力最大峰值的形成；另一方面，阶梯式分流的入料方式，可有效减小模具中心部位的刚性区域，从而降低挤压过程中金属的变形抗力，因此能够大大降低分流桥的承压力而提高模具寿命。另外，本实用新型的模具设计，可以有效降低对上模厚度的要求，从而降低上模的加工难度、提高热处理时的淬透性，有利于模具强度的提高。
附图说明
图1为一种典型的大型扁管铝型材的断面图；
图2为一实施方式的分流板的结构示意图；
图3为一实施方式的(a)预变形通道、(b)一级分流通道和(c)二级分流通道的截面图；
图4为一实施方式的铝合金管材挤压模的截面图；
图5为一实施方式的上模的结构示意图；
图6为一实施方式的上模的截面图；
图7为一实施方式的阻流条的分布示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
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。
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。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。
请参阅图2、图3，一实施方式的分流板100，从分流板100的进料端至出料端设置有多级分流通道，多级分流通道用于对铝材多次预分流。多级分流通道中的后一级分流通道的个数多于前一级分流通道的个数。
上述的分流板100，用于设置在铝合金管材挤压模的前端，铝合金管材挤压模包括上模和下模，上模设置有上模分流通道，上模分流通道用于对铝材进行分流，上模和下模之间配合形成成型腔。
在一个可选的实施例中，从分流板100的进料端至出料端依次设置包括一级分流通道120和二级分流通道130。可选地，分流板100中的多级分流通道不限于只有一级分流通道120和二级分流通道130，还可以在也可以在一级分流通道120之前设置一个预变形通道110，二级分流通道130之后设置三级分流通道、四级分流通道等等。在一个具体的实施例中，分流板100的从进料端至出料端依次设置包括预变形通道110、一级分流通道120和二级分流通道130。
进一步，在一个可选的实施例中，预变形通道110、一级分流通道120与二级分流通道130的长度之比为2～4：5～7：6～8。在一个具体的实施例中，预变形通道110、一级分流通道120与二级分流通道130的长度之比为3：6：7。
分流板100中每一级的多个分流通道之间形成对应数目的分流桥。具体地，一级分流通道120之间形成一级分流桥140，二级分流通道130之间形成二级分流桥150等等。在一个可选的实施例中，分流板100中每一级分流桥的进料端和出料端均采用倒角设计，可减小金属的流动阻力、减少模具的拉应力，延缓了分流桥的断裂，从而提高模具的强度。
在一个可选的实施例中，在分流板100的出料端且在最后一级分流桥的交汇处开设有第一工艺孔160，以提高分流板100在热处理过程中的淬透性，从而提高机械性能和强度。在一个具体的实施例中，第一工艺孔160的直径为30mm，深度为60mm。
进一步，请结合图4～图7，本实施方式还提供一种铝合金管材挤压模10，包括分流板100、上模200和下模300，分流板100的出料端能够与上模200的进料端结合，分流板100、上模200和下模300依次叠加组装成一体。铝合金管材挤压模10使用时，铝材先后经过分流板100和上模200的分流，最后通过下模300挤出成型。分流板100设置在上模200的进料端，上模200设置有上模分流通道210，以用于进一步对经过分流板100预分流的铝材进行分流，并且，上模分流通道210的个数多于分流板100的最后一级分流通道的个数。
在一个可选的实施例中，分流板100、上模200和下模300为等径圆板状模具，便于配合安装。在一个具体的实施例中，分流板100、上模200和下模300的端面直径为480mm，高度分别为160mm、140mm和120mm。
上模分流通道210之间形成上模分流桥220。在一个可选的实施例中，上模分流桥220的进料端和出料端均采用倒角设计。
在一个可选的实施例中，分流板100的每一级分流通道之间以及上模分流通道210之间均以铝合金管材挤压模10的中心轴线呈中心对称分布。
在一个可选的实施例中，分流板100中的二级分流通道130的个数为一级分流通道120的两倍。可以理解，一级分流通道120最少个数为2个。在一个具体的实施例中，分流板100依次设置有1个预变形通道110、2个一级分流通道120，4个二级分流通道130，如此，铝材经过预剪切后以一股金属进入分流通道，分成两股金属，再分成四股金属。进一步，上模分流通道210的数目优选为6个，这说明，从分流板100的四股金属进入上模200后又将形成六股金属。分流板100的二股金属将各自的变成上模200的三股金属，这一过程将发生金属的重新焊合和熔合以及局部的重新分流，这样的好处在于，可以保证模孔中金属难于成型的部位的金属供应充分，使各处的金属流速容易趋于一致，从而确保型材的精度要求。同时，金属由四股变成六股，更符合金属分配后与型材形状的相似性，使金属的分配变得更加合理。在其他实施例中，上模分流通道210的数目也可以是7个、8个等等。
在一个可选的实施例中，上模200的出料端设置有凸出的上模模芯230，下模300对应上模模芯230的位置设置有下模模孔310，下模模孔310包括沿出料方向依次设置的焊合段、成型段和出料段，焊合段的开口尺寸比成型段的开口尺寸大，出料端的开口尺寸比成型段的开口尺寸大，上模模芯230伸入焊合段和成型段分别形成焊合室312和成型间隙314，上模模芯230未伸入部分形成出料孔316。进一步，在一个可选的实施例中，上模模芯230上开设有第二工艺孔240，以提高上模200在热处理过程中的淬透性，从而提高机械性能和强度。在一个具体的实施例中，第二工艺孔240的直径为30mm，深度为60mm。
在一个可选的实施例中，分流板100和上模200之间设置有应力间隙170，并且应力间隙170的宽度为成型间隙314的宽度的1/3～1/2。如此，使得分流板100承受大部分的挤压力，同时分流板100中心部位发生的挠曲或弹性变形尽可能小地传递到上模200，从而可以减少上模200中心部位的承压力，减小上模200在挤压过程中的弹性变形，有利于保持型材壁厚的均匀性。在一个具体的实施例中，应力间隙170设置在分流板100的出料端，宽度为成型间隙314宽度的1/3。
可选地，根据所挤压制备管材的不同截面形状，成型间隙314可以是但不限于圆形、多边形或不规则形状等等。在一个可选的实施例中，上模模芯230与下模模孔310之间形成矩形的成型间隙314。在本实施例中，在焊合室312靠近成型间隙314的长和宽的中间位置均设置有阻流条320，阻流条320贴近成型间隙314设置，在一个具体的实施例中，阻流条320的高度和宽度均为6mm。
在一个可选的实施例中，分流板100和上模200之间的组装方式为，分流板100和上模200设有位置相对应的安装孔，通过紧固螺丝将分流板100固定在上模200上，进一步，分流板100和上模200之间分别设有位置相对应的定位销和定位槽。同样地，上模200和下模300之间的组装方式也可以采用上述方式。
上述的分流板100及铝合金管材挤压模10，采用分流板100对铝材进行多次预分流，一方面，分流比可以依次取得较大并且形成一定的梯度，使得分流桥承受的压力同样可以形成一定的梯度，从而，分流桥承受的最大挤压力的峰值不同时出现，从而避免了挤压力最大峰值的形成；另一方面，阶梯式分流的入料方式，可有效减小模具中心部位的刚性区域，从而降低挤压过程中金属的变形抗力，因此能够大大降低分流桥的承压力而提高模具寿命。另外，本实用新型的模具设计，可以有效降低对上模200厚度的要求，从而降低上模200的加工难度、提高热处理时的淬透性，有利于模具强度的提高。
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。