一种制备镁合金保健杯的模具套件及保健杯的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种制备镁合金保健杯的模具套件及保健杯的制备工艺。模具套件包括反挤压模具和胀形模具；反挤压模具的凸模外围设有定位套筒，其与上压板中部连接；凹模与固定于下压板上的底座螺栓连接；上、下压板通过设置与两侧的导套和导杆胡活动连接。胀形模具的内模位于外模内，内模由从上至下向外倾斜的左瓣和右瓣组成，它们之间为胀模腔，垫片位于胀模腔底部；内模与设置有气体通道的密封盖密闭连接。制备工艺为，先将镁合金坯料块用反挤压模具挤压成保健杯胚体，再将保健杯胚体置于胀形模具中，并通入高压气体，使胚体胀形至最终形状，然后通过电解处理后得保健杯成品。本发明专利技术可有效解决反挤压后保健杯胚体厚度不均匀的技术问题。

Mould kit for preparing magnesium alloy health care cup and preparation process of health cup

The invention discloses a mould kit for preparing magnesium alloy health care cup and a preparation process for a health cup. The die suite comprises a reverse extrusion die and a bulging die; a positioning sleeve is arranged on the outer surface of the punch of the reverse extrusion die, which is connected with the middle part of the upper pressure plate; a concave die is connected with the base bolt fixed on the lower pressure plate; and the upper and lower pressure plates are movably connected with the guide sleeves and the guide rod bearings on both sides. The inner mold of the bulging die is located in the outer mold, and the inner mold is composed of left and right flaps tilted from top to bottom. The inner mold is tightly connected with the sealing cover with gas passage. The preparation process is that the magnesium alloy billet block is extruded into the health cup embryo body by the reverse extrusion die, and then the health cup embryo body is placed in the bulging die, and the health cup embryo body is inflated into the final shape by high pressure gas, and then the health cup product is obtained by electrolytic treatment. The invention can effectively solve the technical problem that the thickness of the embryo body of the back extrusion health cup is uneven.

【技术实现步骤摘要】
一种制备镁合金保健杯的模具套件及保健杯的制备工艺
本专利技术属于模具
，具体涉及一种制备镁合金保健杯的模具套件及保健杯的制备工艺。
技术介绍
水是人体生命的源泉。随着生活水平的提高，人们正在寻求一种更加健康的水源。目前市场上售卖的保健杯大多数通过光、电、磁、铁吸收或催化作用，使得普通水微电解变成具有弱碱性、小分子团、负电位、高含氧量等特征的健康水。然而，这类保健杯需要特定材质组成，结构较复杂，体积庞大，难以随身携带；而且价格昂贵，不能被广大普通群众所使用。镁合金作为最轻的金属结构材料，其具有密度低、加工性优良、高比强度和比刚度及易回收等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”。在以节能与环保为主题的今天，镁合金的发展已列入国家重大研究项目，因此镁合金制品具有更强的市场竞争力。此外，镁元素作为人体的必需元素之一，具有良好的生物相容性，已经有大量镁合金产品应用临床医学中。相比于铝合金和钢，不会引起过敏中毒反应。同时，镁元素在地壳中分布较广，用其代替其他金属材料，将极大缓解资源紧缺和环境污染等问题。因此，从市场需求和制造成本，还有轻量化等特点，不难看出，使用镁合金制造保健杯具有良好的应用前景。目前，金属水杯的生产工艺分为一体成型和非一体成型。一体成型主要运用反挤压成形，它是一种无切削的金属压力加工工艺，已经广泛用于薄壁杯形件或管件的生产中，此种工艺的优点是挤压出的杯型胚体均直接带有密封的底部，但是在反挤压过程中，由于需要在凸模和凹模之间预留一定空间，以便于形成杯壁；而空间的存在使凸模很难对准坯料块正中，最终所挤压出的保健杯胚体杯壁厚度不均匀，废品率较高。而非一体成型则是先通过机械加工手段将无底的胚体加工成各种形状，然后再利用无缝焊接技术将胚体与杯底连接起来，此种工艺的对焊接技术要求较高，工艺繁多，且成品率低，人工成本高。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种制备镁合金保健杯的模具套件及保健杯的制备工艺，以解决反挤压后保健杯胚体厚度不均匀的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种制备镁合金保健杯的模具套件，模具套件包括反挤压模具和胀形模具；其中，反挤压模具包括上压板、下压板、凸模、凹模和底座；凸模以可拆卸的方式连接于上压板中部，其上端设置有挡圈，外围套设有套筒，套筒上端通过弹簧与挡圈相连接，其内径与凸模的直径相当；底座固定在下压板中部，其上端与凹模螺栓连接，凹模中部设置有正对凸模的模腔，模腔的直径与套筒的外径相当；上压板和下压板两侧分别设置有导套和导杆，导杆随着上压板下移可插入导套中；胀形模具包括密封盖、内模、外模和垫片；内模位于外模内，其包括左瓣和右瓣，左瓣和右瓣由上至下向外倾斜，它们之间形成胀模腔；垫片位于胀模腔底部；密封盖与内模密闭连接，其内部设置有与胀模腔相通的气体通道。在上述技术方案的基础上，本专利技术中的模具套件还可以做如下改进。进一步，套筒外壁两侧设置有凹槽。进一步，反挤压模具还包括顶出杆；底座和下压板中部设置有供顶出杆穿过的通孔，通孔与模腔相通；模腔底部活动安放有垫块。进一步，模腔上部设置有倒圆角。进一步，左瓣和右瓣的倾斜角度为10°。进一步，胀模腔的侧壁为直线形或曲线形。本专利技术模具套件的有益效果是：1.本专利技术的反挤压模具中，在凸模外围套设套筒，套筒通过弹簧与凸模上的挡圈相连接。使用时，凸模带着套筒一起插入模腔中，由于套筒的外径与模腔的内径相同，凸模下端直径与套筒下端内径相同，因此，套筒作为定位件能够使凸模正对坯料块的正中，保证最终成型的保健杯胚体杯壁厚度均匀。2.套筒外壁上设置有凹槽，该凹槽可以排出套筒在插入模腔过程中下端的空气，而且，模腔上端设置有倒圆角，套筒插入模腔更加便利。3.内模为分瓣结构，胀形完成后，向下顶脱外模，然后向左右两侧分开内模，即可取出杯胚，杯胚的取出更加方便快捷。而且，左瓣和右瓣由上至下向外倾斜，内模受到压力后沿斜面产生一定的下滑，可抵消胀形时左瓣和右瓣结合部位的间隙，保证最终产品的外观平整。4.胀形模具的侧壁形状多样，通过胀形处理可以直接得到各种形状的保健杯，无需后续处理，工艺简单，成品率高。该专利技术还公开了一种镁合金保健杯的制备工艺，该工艺包括以下步骤：(1)将镁合金制成圆柱形坯料块，并将其加热至350～400℃，然后放入预热后的凹模中，启动压机，凸模挤压坯料块，得到保健杯胚体；(2)将保健杯胚体放入预热至300～350℃的内模中，加装好密封盖，然后通过密封盖内的气体通道向内模中充入压力为5～10MPa的胀模气体，保压1～2min，得保健杯初品；(3)以不锈钢为阴极，保健杯初品为阳极，在电解液中进行电解，使保健杯初品表面形成阳极氧化膜层，得保健杯成品；其中，电解液为质量分数为85～90wt％的NaOH-Na2SiO3-Na2B4O7复配钨酸盐或碳酸盐的溶液。该工艺中，所用到的镁合金为含有Zn、Sr、Ag、Nd等元素，且具有良好的生物相容性的镁合金。步骤(2)中的胀模气体为氦气或氩气等惰性气体。本专利技术制备工艺的有益效果是：采用反挤压工艺，结合本专利技术中的反挤压模具，可以制备出杯壁较报薄的保健杯。通过反挤压和胀形两步处理即可得到保健杯初品，制备工艺简单，不需要进行后续处理，在提高成品率的同时可大幅度降低成本。在胀形处理时，直接向胀形模具中通入惰性气体，可保证保健杯胚体中的成分不被氧化；在电解时，以NaOH-Na2SiO3-Na2B4O7复配钨酸盐或碳酸盐的溶液为电解液，可以在保健杯表面形成成分为MgO、MgSiO3和Mg3B2O6的阳极氧化膜层，能显著提高镁合金的耐腐蚀性能。另外，镁合金含有Zn、Sr、Ag、Nd等元素，最终所制得的保健杯装水后，能够电离出Mg2+、Zn2+、Sr2+、Ag+等离子，这些离子进入人体后对身体健康具有促进作用，实现保健杯的保健作用。附图说明图1为本专利技术模具套件的主剖视图；图2为刚开始挤压时各部件的配合图；图3为挤压过程中各部件的配合图；图4为套筒的仰视图；图5为内模俯视图视图；其中，A、反挤压模具；A1、上压板；A2、凸模；A3、凹模；A4、底座；A5、下压板；A6、挡圈；A7、导套；A8、弹簧；A9、套筒；A10、模腔；A11、垫块；A12、导杆；A13、通孔；A14、顶出杆；B、胀形模具；B1、密封盖；B2、外模；B3、内模；B31、左瓣；B32、右瓣；B4、垫片；B5、胀模腔；B6、气体通道；ma、镁金属坯料块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术的实施例中，如图1～4所示，提供了一种制备镁合金保健杯的模具套件，模具套件包括独立使用的反挤压模具A和胀形模具B。反挤压模具A包括上压板A1、下压板A5、凸模A2、凹模A3和底座A4。凸模A2由凸模本体和挤压头组成，凸模本体与上压板A1连接的一端设置有外螺纹或卡扣，上压板A1下端面中部设置有带内螺纹的沉孔或卡槽，凸模本体与上压板A1螺纹连接或卡接；凸模本体另一端与挤压头螺纹连接，挤压头端部截面呈等腰梯形。凸模A2外部套设有套筒A9，即凸模A2的凸模本体插装在套筒A9中，套筒A9的内径与凸模A2的直径相当，且套筒A9能够沿着凸模A2自由滑动；凸模A2上端设置有环状挡圈A6，挡圈A6与凸模本体一体成型，其下端面上固定连接有弹簧A8，弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备镁合金保健杯的模具套件，其特征是：所述模具套件包括反挤压模具(A)和胀形模具(B)；其中，反挤压模具(A)包括上压板(A1)、下压板(A5)、凸模(A2)、凹模(A3)和底座(A4)；所述凸模(A2)以可拆卸的方式连接于所述上压板(A1)中部，其上端设置有挡圈(A6)，外围套设有套筒(A9)，所述套筒(A9)上端通过弹簧(A8)与所述挡圈(A6)相连接，其内径与所述凸模(A2)的直径相当；所述底座(A4)固定在下压板(A5)中部，其上端与凹模(A3)螺栓连接，所述凹模(A3)中部设置有正对所述凸模(A2)的模腔(A10)，所述模腔(A10)的直径与所述套筒(A9)的外径相当；所述上压板(A1)和下压板(A5)两侧分别设置有导套(A7)和导杆(A12)，所述导杆(A12)随着上压板(A1)下移可插入所述导套(A7)中；胀形模具(B)包括密封盖(B1)、内模(B3)、外模(B2)和垫片(B4)；所述内模(B3)位于所述外模(B2)内，其包括左瓣(B31)和右瓣(B32)，所述左瓣(B31)和右瓣(B32)由上至下向外倾斜，它们之间形成胀模腔(B5)；所述垫片(B4)位于所述胀模腔(B5)底部；所述密封盖(B1)与所述内模(B3)密闭连接，其内部设置有与所述胀模腔(B5)相通的气体通道(B6)。...

【技术特征摘要】
1.一种制备镁合金保健杯的模具套件，其特征是：所述模具套件包括反挤压模具(A)和胀形模具(B)；其中，反挤压模具(A)包括上压板(A1)、下压板(A5)、凸模(A2)、凹模(A3)和底座(A4)；所述凸模(A2)以可拆卸的方式连接于所述上压板(A1)中部，其上端设置有挡圈(A6)，外围套设有套筒(A9)，所述套筒(A9)上端通过弹簧(A8)与所述挡圈(A6)相连接，其内径与所述凸模(A2)的直径相当；所述底座(A4)固定在下压板(A5)中部，其上端与凹模(A3)螺栓连接，所述凹模(A3)中部设置有正对所述凸模(A2)的模腔(A10)，所述模腔(A10)的直径与所述套筒(A9)的外径相当；所述上压板(A1)和下压板(A5)两侧分别设置有导套(A7)和导杆(A12)，所述导杆(A12)随着上压板(A1)下移可插入所述导套(A7)中；胀形模具(B)包括密封盖(B1)、内模(B3)、外模(B2)和垫片(B4)；所述内模(B3)位于所述外模(B2)内，其包括左瓣(B31)和右瓣(B32)，所述左瓣(B31)和右瓣(B32)由上至下向外倾斜，它们之间形成胀模腔(B5)；所述垫片(B4)位于所述胀模腔(B5)底部；所述密封盖(B1)与所述内模(B3)密闭连接，其内部设置有与所述胀模腔(B5)相通的气体通道(B6)。2.根据权利要求1所述的制备镁合金保健杯的模具套件，其特征是：所述套筒(A9)外壁两侧设置有凹槽(A91)。3.根据权利要求1所述的制备镁合金保健杯的模具套件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐奇，郭阳阳，尹颢，刘宾，权高峰，
申请(专利权)人：成都天智轻量化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51