适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模的制作方法

本实用新型涉及铝型材挤压模具技术领域，具体涉及一种适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模。

背景技术：

铝型材是通过挤压机挤压，使加热后的铝合金(即铝棒或称铝锭)从模具的缝隙(即模孔)均匀流出，从而形成产品形状。由于铝型材各处的厚薄存在差异，为了使铝合金从模孔中均匀流出来，通常采用调节模具工作带轴向长度(即型材流动路径的长度)实现，即通过调节铝合金与模具工作带的接触面积(也就是调节摩擦力)达到调节流速的目的。

为保证壁厚悬殊(厚薄比值≥2)的铝型材成型合格，通常情况下是厚壁处为长工作带(即摩擦面积大)、薄壁处为相对短工作带(即摩擦面积小)；离挤压中心(通常为模具中心点)近为长工作带，反之为短工作带，从而使铝合金能够均匀从模孔中流出来，实现铝材定型。

请参见图5和图6，目前，铝型材的挤压平模1’在设计时，工作带12’均以进料端为基准，工作带12’的进料端是平齐的(与导流带11’齐平)，出料端则依据型材的壁厚(也就是模孔宽度，以及距离挤压中心(通常为模具中心点)的位置关系，高低错落不平地凸出到出口带13’中。这样的工作带12’设计，虽然对壁厚不悬殊的产品，通常没有任何问题，但对于相邻处壁厚悬殊(如厚薄比值≥2)的型材品种，按上述工作带12’取值方法，则存在两个主要问题：

1.成型和表面质量问题。由于型材壁厚悬殊，意味着模具出料端的工作带高低点过渡更陡，壁薄处(工作带模孔宽度小的地方)铝合金已脱离工作带模孔，进入出口带，而壁厚处(工作带模孔宽度大的地方)铝合金还在与工作带摩擦。这会导致铝合金流动错位，进而引发成型和表面质量问题，废品率居高不下，同时挤压效率低下。

2.模具加工不便。模具工作带从出口端高低错落，加工时通常需电火花加工工序。不仅费时，还可能因为电加工过程中电极需要人为找正而引发模具加工质量问题。

解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决现有挤压平模不适应于生产壁厚悬殊铝型材的技术问题，本实用新型提供了一种适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模。

其技术方案如下：

一种适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模，包括平模本体，该平模本体上具有贯穿的平模模孔，该平模模孔的进料一端为导流带、出料一端为出口带，所述导流带和出口带通过工作带连通，所述导流带出料口的开口面积大于工作带进料口的开口面积，所述出口带进料口的开口面积大于工作带出料口的开口面积，其要点在于：所述工作带的部分孔壁延伸至导流带中，该工作带出料端的端面与出口带进料端的端面齐平，所述工作带任意位置的型材流动路径长度既随着该位置的开口宽度的加宽而相应增加，又随着该位置距平模本体的中心点距离的减小而相应增加。

采用以上结构，工作带采用反向设计，即工作带入料端不平齐，而出料端平齐，达到铝合金能够同时且均匀地从模孔中流出，不会发生错位扭曲，大幅提高了壁厚悬殊铝型材的表面质量，提升了良品率，同时，工作带的出料端不存在陡然过渡，提高了挤压速率；而且模具的模孔结构能够直接通过铣刀铣出，无需电火花加工，简化了模具加工工序，缩短了模具加工周期。

作为优选：所述导流带的出料端与工作带的进料端之间形成一圈围绕在工作带进料口周围的导料台阶。采用以上结构，通过导料台阶的设置，增加了入口端铝的供给，能够提高挤压效率。

作为优选：所述导料台阶的外缘与导流带的孔壁之间采用圆角过渡。采用以上结构，增加导流效果，提高挤压效率。

作为优选：所述工作带的出料端与出口带的进料端之间形成一圈围绕在工作带出料口周围的一次让位台阶。采用以上结构，起到让位效果，使挤压成型的铝型材更易于通过。

作为优选：在所述平模本体出料一侧紧贴设置有垫环，该垫环上具有贯穿的出料通道，该出料通道的进料端与出口带的出料端连通。采用以上结构，能够可靠地支撑平模本体。

作为优选：所述出料通道进料口的开口面积大于出口带出料口的开口面积，且出料通道的进料端与出口带的出料端之间形成一圈围绕在出口带出料口周围的二次让位台阶。采用以上结构，起到让位效果，使挤压成型的铝型材更易于通过。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

采用以上技术方案的适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模，结构新颖，设计巧妙，使铝合金能够同时且均匀地从模孔中流出，不会发生错位扭曲，大幅提高了壁厚悬殊铝型材的表面质量，提升了良品率，同时，工作带的出料端不存在陡然过渡，提高了挤压速率；而且模具的模孔结构能够直接通过铣刀铣出，无需电火花加工，简化了模具加工工序，缩短了模具加工周期。

附图说明

图1为本实用新型挤压平模的结构示意图；

图2为图1中a-a处的剖视图；

图3为图1中k-k处的剖视图；

图4为挤压平模挤出铝型材的断面示意图；

图5为传统挤压平模的结构示意图；

图6为图5中b-b处的剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-图3所示，一种适用于壁厚悬殊铝型材的挤压平模，其主要包括平模本体1，该平模本体1上具有贯穿的平模模孔，该平模模孔的进料一端为导流带11、出料一端为出口带13，所述导流带11和出口带13通过工作带12连通。其中，导流带11的作用是使铝棒3a预变型，工作带12的作用是使铝棒3a挤压成型为铝型材3b(定径)，出口带13不会与铝型材3b发生接触，使铝型材3b能够更容易地输出。

请参见图4，本实施例中，铝型材3b为中间厚、两边薄的实心结构，具体地说，铝型材3b包括中间加厚段3b1、位于中间加厚段3b1两侧的过渡段3b2以及分别位于对应过渡段3b2远离中间加厚段3b1一侧的侧边减薄段3b3，所述中间加厚段3b1的厚度大于侧边减薄段3b3的厚度，所述过渡段3b2的厚度自靠近中间加厚段3b1一侧向靠近侧边减薄段3b3一侧逐渐减小。

请参见图1-图3，所述导流带11出料口的开口面积大于工作带12进料口的开口面积，所述出口带13进料口的开口面积大于工作带12出料口的开口面积，所述工作带12的部分孔壁延伸至导流带11中，该工作带12出料端的端面与出口带13进料端的端面齐平。具体地说，工作带12的横截面形状和大小与铝型材3b的断面形状和大小一致，同样是中间厚、两边薄、且之间具有过渡段的结构。

根据现有经验可知，为了使铝型材3b能够均匀从模孔中流出来，实现铝型材3b的定型，铝型材3b厚壁处应设计为长工作带(即摩擦面积大)、薄壁处应设计为短工作带(即摩擦面积小)；离挤压中心(本实施例为模具中心点o)近为长工作带，反之为短工作带。即所述工作带12任意位置的型材流动路径长度y既随着该位置的开口宽度z的加宽而相应增加，又随着该位置距平模本体1的中心点o距离的减小而相应增加。

请参见图1-图3，所述导流带11的出料端与工作带12的进料端之间形成一圈围绕在工作带12进料口周围的导料台阶1a，该导料台阶1a对应中间加厚段3b1的中部位置1a1凸出高度最高，对应侧边减薄段3b3的侧边位置1a3凸出高度最低，即形成一个较深的沉台，对应过渡段3b2的过渡位置1a2的凸出高度朝着靠近中部位置1a1的方向逐渐增加。

请参见图2，为增加导流效果，提高挤压效率，所述导料台阶1a的外缘与导流带11的孔壁之间采用圆角过渡。

为了可靠地支撑平模本体1，在所述平模本体1出料一侧紧贴设置有垫环2，该垫环2上具有贯穿的出料通道21，该出料通道21的进料端与出口带13的出料端连通。

所述出料通道21进料口的开口面积大于出口带13出料口的开口面积，且出料通道21的进料端与出口带13的出料端之间形成一圈围绕在出口带13出料口周围的二次让位台阶1c。同样的，所述工作带12的出料端与出口带13的进料端之间形成一圈围绕在工作带12出料口周围的一次让位台阶1b。以上两处设计均起到让位效果，使挤压成型的铝型材3b更易于通过。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。