一种铝型材的成型模具及其成型方法与流程

本发明涉及铝型材制造加工领域，尤其涉及一种铝型材的成型模具及其成型方法。

背景技术：

铝型材具有一系列的优点，例如铝型材较别的常用金属密度小，质量轻，铝型材在生产过程中采用了热、冷两种工艺处理，有很强的耐腐蚀性能，相对于其他金属材质而言，铝型才的可塑性强，生产性好，对于生产制作有很好的优势，铝型材具有良好的铸造性能，能加工成不同形状的铝型材，铝型材相对于其他金属材质而言，其没有金属污染，没有毒性，表面氧化层没有挥发性金属，因此，铝型材市场需求极大，所需工艺和磨具也需要不断更新来应对市场需求。

在现有铝型材成型模具中，一般采用模芯固定的挤压模具，模芯为型材所需形状，无任何导流、缓冲位置，铝型材经强制挤压后，可能导致铝型材金属特性产生变化，造成铝型材成型后发生断裂、韧性低、型材内部腔体变形等情况。

为此，我们提出一种铝型材的成型模具及其成型方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种铝型材的成型模具及其成型方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铝型材的成型方法，包括以下步骤：

s1：熔铸；首先将材料称出，共10千克，各金属按各质量百分比组成：铜0.15-0.4、锰0.15、镁0.8-1.2、锌0.25、铬0.04-0.35、钛0.15、硅0.4-0.8、铁0.7、铝锭余量，将混合材料10千克放入到熔炼炉中熔炼，温度设置为700℃-740℃，融化过后通过除气、除渣将浮渣扒出和将气体排出，防止杂渣和气体影响合金性能，然后将合金液倒入到压铸机内进行压铸，合金液被压铸成圆柱铝合金。

s2：挤压；将圆柱铝合金升温到铝合金液化的临界点，此时圆柱铝合金软化，将软化后的圆柱铝合金放入到挤压管上的进料槽内，然后启动挤压机，挤压管内的挤压杆带动挤压块往回滑动准备加料，挤压块抵住挡板向后移动压缩弹簧，并且挡板往后滑进弹簧固定套内，进料槽内的软化圆柱铝铝合金能够顺利进入到挤压管内并由挤压块推至模芯处，挡板受弹簧的弹力作用弹回原处，阻挡进料槽继续进料，挤压块继续挤压，软化铝合金被挤压通过引流槽顺利向一级导流槽内流去，随着继续挤压，一级导流槽使软化圆柱铝顺利向一级缓冲槽内流去，一级缓冲槽内的软化铝合金缓慢平稳向二级导流槽挤压移动，二级导流槽使软化铝合顺利进入二级缓冲槽，二级缓冲槽内的软化铝合金缓慢平稳向三级导流槽挤压移动，三级导流槽使软化铝合顺利进入成型槽，软化铝合金从成型槽被挤压出来形成初级铝型材，然后进行退火。

s3：矫直；将退火后的初级铝型材用热锯锯断成长度为1000mm-1200mm一个的铝型材，由移动冷床将铝型材运送到矫直机，矫直机矫直过后用定尺锯切割，转运进入人工时效。

s4：时效；将切割好的多个初级铝型材放入到时效炉，设置温度150℃-250℃，保温2-3小时，提高铝型材的强度、韧性等。

s5：表面处理；从时效炉内将初级铝型材取出，先用硫酸溶液将初级铝型材表面清洗，露出铝合金光亮的外表，然后将初级铝型材放入到硫酸溶液中，通电使初级铝型材表面发生氧化反应形成一层致密的氧化铝薄膜，然后将阳极氧化好的铝型材进行表面封孔，将铝型材放入到高温水或高温蒸汽机中进行水封闭处理，氧化铝和高温水发生水化反应，生成不可逆的水结晶膜。

一种铝型材的成型模具，包括挤压管，所述挤压管内安装有上模块和下模块，所述上模块和下模块共同固定有模芯，所述上模块和下模块上分别开设有多个第一安装孔，所述挤压管上开设有多个第二安装孔，且多个第二安装孔与多个第一安装孔一一对应，每个所述第一安装孔和第二安装孔之间共同安装有锁紧螺钉。

在上述的铝型材的成型模具中，所述上模块上对称开设有多个第一固定孔，所述下模块上对称开设有第二固定孔，所述模芯上对称焊接有两个安装条，每个所述安装条上均开设有多个第三固定孔，多个所述第一固定孔分别与第二固定孔和第三固定孔之间一一对应，每个所述第一固定孔、第二固定孔和第三固定孔之间共同插设有螺栓，每个所述螺栓上均安装有螺帽。

在上述的铝型材的成型模具中，所述模芯内开设有一级导流槽、一级缓冲槽、二级导流槽、二级缓冲槽、三级导流槽和成型槽，所述一级导流槽与一级缓冲槽相连接，所述一级缓冲槽与二级导流槽相连接，所述二级导流槽与二级缓冲槽相连接，所述二级缓冲槽与三级导流槽相连接，所述三级导流槽与成型槽相连接，所述导流槽与缓冲槽之间相连接能够使软化的圆柱铝顺利的进入成型槽被挤压成型，且多级缓冲槽能够使铝型材在挤压过程中缓慢分级挤压，保证铝型材成型后的金属性能达到要求。

在上述的铝型材的成型模具中，所述上模块和下模块的一端均设为曲面，所述曲面形成初级引流槽，所述引流槽与一级导流槽相连接，使软化的圆柱铝能够近乎无阻碍的进入到模芯中。

在上述的铝型材的成型模具中，所述挤压管上开设有加料口所述加料口外安装有进料槽，所述挤压管内安装有挤压块，且挤压块与挤压管之间滑动连接，所述挤压块上安装有挤压杆，所述加料口内安装有挡板，所述挡板上安装有弹簧，所述挤压管上安装有弹簧固定套，所述弹簧固定插设在弹簧固定套内，所述挡板能够推动弹簧压缩且挡板能够插入弹簧固定套内，所述挤压块返回时能够带动挡板往回压缩弹簧，当挤压块返回带动挡板到底时，进料槽内的软化圆柱铝落入挤压管内，挤压块随着挤压杆的推动，带动软化的圆柱铝到达引流槽，因为挤压管在引流槽处为完全密封状态，所以软化的圆柱铝只能被挤压块通过引流槽引流挤压进模芯内。

与现有的技术相比，本发明的有益效果为：

1、采用上模块和下模块将模芯固定后安装在挤压管中，方便根据不同的生产要求更换不同的模芯，不需要更换整个材料，并且圆柱铝能够通过上模块和下模块形成的引流槽更加顺畅的挤压进入到模芯中，节省了产品更换成本。

2、在模芯内具有开设的三个导流槽能够使软化的圆柱铝顺利的进入到缓冲槽和成型槽，降低挤压力度，减少机器损耗，模芯开设的两个缓冲槽在挤压过程中能够使圆柱铝逐级适应挤压力度，避免直接挤压导致成型后的铝型材的强度、韧性、外观等达不到规定要求。

3、挤压管上的挡板和进料槽在挤压过程中通过挤压杆带动挤压块往后滑动，挤压块抵住挡板向后移动压缩弹簧，并且挡板往后滑进弹簧固定套内，进料槽内的软化圆柱铝能够顺利进入到挤压管内并由挤压块推至模芯处，挡板受弹作用弹回原处，阻挡进料槽继续进料，实现了自动加料挤压的过程，避免人工高温圆柱铝对高温圆柱铝进行操作。

综上所述，本发明的模芯和上模块、下模块为可拆卸机构，在更换型材模具时只需更换模芯即可，节省了材料成本，各级导流槽能后使软化的圆柱铝更加顺畅的挤压进缓冲槽和成型槽，各级缓冲槽在挤压过程中使型材被挤压成型前逐级适应挤压程度，在挤压成型后能达到要求的韧性、强度、外观等。

附图说明

图1为本发明提出的一种铝型材的成型模具的挤压管部分放大图；

图2为本发明提出的一种铝型材的成型模具的结构示意图；

图3为本发明提出的一种铝型材的成型模具的上、下模块部分放大图；

图4为本发明提出的一种铝型材的成型模具的模芯部分放大图。

图中：1挤压管、2进料槽、3挤压块、4挡板、5弹簧、6弹簧固定套、7上模块、8下模块、9模芯、10锁紧螺钉、11引流槽、12一级导流槽、13一级缓冲槽、14二级导流槽、15二级缓冲槽、16三级导流槽、17成型槽、18第一安装孔、19第一固定孔、20第二固定孔、21螺栓、22螺帽、23安装条、24第三固定孔。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例一

参照图1-4，一种铝型材的成型模具，包括挤压管1，挤压管1内安装有上模块7和下模块8，上模块7和下模块8共同固定有模芯9，上模块7和下模块8上分别开设有多个第一安装孔18，挤压管1上开设有多个第二安装孔，且多个第二安装孔与多个第一安装孔18一一对应，每个第一安装孔18和第二安装孔之间共同安装有锁紧螺钉10；

上模块7上对称开设有多个第一固定孔19，下模块8上对称开设有第二固定孔20，模芯9上对称焊接有两个安装条23，每个安装条23上均开设有多个第三固定孔24，多个第一固定孔19分别与第二固定孔20和第三固定孔24之间一一对应，每个第一固定孔19、第二固定孔20和第三固定孔24之间共同插设有螺栓21，每个螺栓21上均安装有螺帽22。

模芯9内开设有一级导流槽12、一级缓冲槽13、二级导流槽14、二级缓冲槽15、三级导流槽16和成型槽17，一级导流槽12与一级缓冲槽13相连接，一级缓冲槽13与二级导流槽14相连接，二级导流槽14与二级缓冲槽15相连接，二级缓冲槽15与三级导流槽16相连接，三级导流槽16与成型槽17相连接，导流槽与缓冲槽之间相连接能够使软化的圆柱铝顺利的进入成型槽17被挤压成型，且多级缓冲槽能够使铝型材在挤压过程中缓慢分级挤压，保证铝型材成型后的金属性能达到要求。

上模块7和下模块8的一端均设为曲面，曲面形成初级引流槽11，引流槽11与一级导流槽12相连接，使软化的圆柱铝能够近乎无阻碍的进入到模芯9中。

挤压管1上开设有加料口，加料口外安装有进料槽2，挤压管1内安装有挤压块3，且挤压块3与挤压管1之间滑动连接，挤压块3上安装有挤压杆，加料口内安装有挡板4，挡板4上安装有弹簧5，挤压管1上安装有弹簧固定套6，弹簧5固定插设在弹簧固定套6内，挡板4能够推动弹簧5压缩且挡板4能够插入弹簧固定套6内，挤压块3返回时能够带动挡板4往回压缩弹簧5，当挤压块3返回带动挡板4到底时，进料槽2内的软化圆柱铝落入挤压管1内，挤压块3随着挤压杆的推动，带动软化的圆柱铝到达引流槽11，因为挤压管1在引流槽11处为完全密封状态，所以软化的圆柱铝只能被挤压块3通过引流槽11引流挤压进模芯9内。

s1：首先将材料称出，共10千克，各金属按各质量百分比组成：铜0.15、锰0.15、镁0.8、锌0.25、铬0.04、钛0.15、硅0.4、铁0.7、铝锭余量，将混合材料10千克放入到熔炼炉中熔炼，温度设置为700℃，融化过后通过除气、除渣将浮渣扒出和将气体排出，防止杂渣和气体影响合金性能，然后将合金液倒入到压铸机内进行压铸，合金液被压铸成圆柱铝合金。

s2：将圆柱铝合金升温到铝合金液化的临界点，此时圆柱铝合金软化，将软化后的圆柱铝合金放入到挤压管1上的进料槽2内，然后启动挤压机，挤压管1内的挤压杆带动挤压块3往回滑动准备加料，挤压块3抵住挡板4向后移动压缩弹簧5，并且挡板4往后滑进弹簧固定套6内，进料槽2内的软化圆柱铝铝合金能够顺利进入到挤压管1内并由挤压块3推至模芯9处，挡板4受弹簧5的弹力作用弹回原处，阻挡进料槽2继续进料，挤压块3继续挤压，软化铝合金被挤压通过引流槽11顺利向一级导流槽12内流去，随着继续挤压，一级导流槽12使软化圆柱铝顺利向一级缓冲槽13内流去，一级缓冲槽13内的软化铝合金缓慢平稳向二级导流槽14挤压移动，二级导流槽14使软化铝合顺利进入二级缓冲槽15，二级缓冲槽15内的软化铝合金缓慢平稳向三级导流槽16挤压移动，三级导流槽16使软化铝合顺利进入成型槽17，软化铝合金从成型槽17被挤压出来形成初级铝型材，然后进行退火。

s3：将退火后的初级铝型材用热锯锯断成长度为1000mm一个的铝型材，由移动冷床将铝型材运送到矫直机，矫直机矫直过后用定尺锯切割，转运进入人工时效。

s4：将切割好的多个初级铝型材放入到时效炉，设置温度150℃，保温3小时。

s5：从时效炉内将初级铝型材取出，先用硫酸溶液将初级铝型材表面清洗，露出铝合金光亮的外表，然后将初级铝型材放入到硫酸溶液中，通电使初级铝型材表面发生氧化反应形成一层致密的氧化铝薄膜，然后将阳极氧化好的铝型材进行表面封孔，将铝型材放入到高温水中进行水封闭处理，氧化铝在高温水中发生水化反应，生成不可逆的水结晶膜。

实施例二

s1：首先将材料称出，共20千克，各金属按各质量百分比组成：铜0.4、锰0.15、镁1.2、锌0.25、铬0.35、钛0.15、硅0.8、铁0.7、铝锭余量，将混合材料20千克放入到熔炼炉中熔炼，温度设置为740℃，融化过后通过除气、除渣将浮渣扒出和将气体排出，防止杂渣和气体影响合金性能，然后将合金液倒入到压铸机内进行压铸，合金液被压铸成圆柱铝合金。

s2：将圆柱铝合金升温到铝合金液化的临界点，此时圆柱铝合金软化，将软化后的圆柱铝合金放入到挤压管1上的进料槽2内，然后启动挤压机，挤压管1内的挤压杆带动挤压块3往回滑动准备加料，挤压块3抵住挡板4向后移动压缩弹簧5，并且挡板4往后滑进弹簧固定套6内，进料槽2内的软化圆柱铝铝合金能够顺利进入到挤压管1内并由挤压块3推至模芯9处，挡板4受弹簧5的弹力作用弹回原处，阻挡进料槽2继续进料，挤压块3继续挤压，软化铝合金被挤压通过引流槽11顺利向一级导流槽12内流去，随着继续挤压，一级导流槽12使软化圆柱铝顺利向一级缓冲槽13内流去，一级缓冲槽13内的软化铝合金缓慢平稳向二级导流槽14挤压移动，二级导流槽14使软化铝合顺利进入二级缓冲槽15，二级缓冲槽15内的软化铝合金缓慢平稳向三级导流槽16挤压移动，三级导流槽16使软化铝合顺利进入成型槽17，软化铝合金从成型槽17被挤压出来形成初级铝型材，然后进行退火。

s3：将退火后的初级铝型材用热锯锯断成长度为1200mm一个的铝型材，由移动冷床将铝型材运送到矫直机，矫直机矫直过后用定尺锯切割，转运进入人工时效。

s4：将切割好的多个初级铝型材放入到时效炉，设置温度250℃，保温2小时。

s5：从时效炉内将初级铝型材取出，先用硫酸溶液将初级铝型材表面清洗，露出铝合金光亮的外表，然后将初级铝型材放入到硫酸溶液中，通电使初级铝型材表面发生氧化反应形成一层致密的氧化铝薄膜，然后将阳极氧化好的铝型材进行表面封孔，将铝型材放入到高温蒸汽机中进行水封闭处理，氧化铝和高温水蒸气发生水化反应，生成不可逆的水结晶膜。

本发明所提出的铝型材的成型模具在使用时，。

尽管本文较多地使用了挤压管1、进料槽2、挤压块3、挡板4、弹簧5、弹簧固定套6、上模块7、下模块8、模芯9、锁紧螺钉10、引流槽11、一级导流槽12、一级缓冲槽13、二级导流槽14、二级缓冲槽15、三级导流槽16、成型槽17、第一安装孔18、第一固定孔19、第二固定孔20、螺栓21、螺帽22、安装条23、第三固定孔24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。