一种半包围式空心铝型材挤压模具及其制作方法技术

一种半包围式空心铝型材挤压模具，由凸模(1)和凹模(2)组成，凸模(1)设有多个分流桥(103)，将模具型腔分割成多个贯通的周边分流孔(101)和中间分流孔(102)，该分流桥(103)上设有多个用以成形型材空腔的模芯(104)，凹模(2)设有与周边分流孔(101)和中间分流孔(102)相连通的焊合室(201)，该焊合室(201)底部设有用以成形型材外表面的工作带孔(202)，在工作带孔(202)两侧设阻流块(203)。本发明专利技术通过特定的制备方法，解决了半包围式空心铝型材挤压过程中型材中间平面凹凸不平的问题，提高型材成形质量、成品率和生产效率，同时使试模成本明显下降。

A Semi-enclosed Extrusion Die for Hollow Aluminum Profiles and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种半包围式空心铝型材挤压模具及其制作方法
本专利技术属于铝合金制造
，具体涉及一种半包围式空心铝型材挤压模具及其制作方法。
技术介绍
现有半包围式空心铝型材有三个不规则空腔，分布在左右两侧，仅靠中间平面连接。在设计分流模时，通常会在凸模上设计分流桥挡住中间平面，由于分流桥两侧材料流速不可能非常均匀，所以产品挤压后存在中间平面凹凸不平的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半包围式空心铝型材挤压模具及其制作方法，通过优化挤压模具的结构，以实现型材截面各位置成形速度均匀，提高产品质量和成品率，减少后续整形工作量。本专利技术提供的一种半包围式空心铝型材挤压模具，由凸模和凹模组成。凸模设有多个分流桥，将模具型腔分割成多个贯通的周边分流孔和中间分流孔，该分流桥上设有多个用以成形型材空腔的模芯。凹模设有与周边分流孔和中间分流孔相连通的焊合室，该焊合室底部设有用以成形型材外表面的工作带孔。中间分流孔正对工作带孔的中间平面。中间分流孔直冲供料可保证该平面上、下部分流速均匀，防止出现中间平面不平的缺陷。由于中间平面接近模具中心，中间分流孔直冲供料虽然可保证中间平面上、下部分流速均匀，但是会造成中间平面相对于型材截面其他部位的出料速度较快，影响型材整体截面速度的均匀性。为此，在工作带孔的中间平面两侧均设有阻流块，降低铝合金材料进入此处工作带孔的速度，进而使得该型材截面各部分的流速趋于一致。进一步，周边分流孔和中间分流孔的所有转角处均以圆弧过渡，以便于金属流动，防止形成流动死角，优选的，该圆弧半径为9mm。进一步，周边分流孔的直径大于挤压坯料直径。进一步，凸模进料端下沉40mm，展宽角为40°，以减小挤压力。凸模和凹模组合工作时，通过多个周边分流孔和中间分流孔将铝合金材料分成多股金属流，以均衡型材截面各部分的流速，各股金属流在焊合室中汇合，焊合后进入工作带孔，由模芯和工作带孔挤出得到型材。一种半包围式空心铝型材挤压模具的制作方法，包括如下步骤：1)按上述结构制作凸模和凹模；2)优化凸模中各分流桥的角度、宽度以及周边分流孔和中间分流孔的尺寸来调整型材截面各位置流速；3)优化凹模中阻流块的尺寸以及工作带孔的尺寸来调整型材截面各位置流速；4)采用HyperXtrude软件的稳态分析方法对挤压模具进行步骤2)和步骤3)的仿真模拟分析，直到型材截面各位置流速均匀为止。本专利技术通过采用数值模拟的方法代替传统的试模工序，对该型材的挤压成形过程进行模拟分析，并根据模拟结果优化模具结构，直至型材截面各部分出料速度比较均匀，使型材成形质量符合要求，有效地减少了试模次数，提高了经济效益。本专利技术有益效果：1、解决了半包围式空心铝型材挤压过程中型材中间平面存在凹凸不平的问题。2、提高型材质量和成品率，减少后续整形工作量，生产效率提高了22.2％。3、采用仿真模拟的方法代替试模工序，使试模成本下降6.7％。附图说明图1为一种半包围式空心铝型材截面图；图2为现有分流模中凸模的平面示意图；图3为本专利技术凸模1的主视图；图4为本专利技术图3中的A-A剖视图；图5为本专利技术凸模1的立体示意图；图6为本专利技术凹模2的主视图；图7为本专利技术图6中的B-B剖视图；图8为本专利技术凹模2的立体示意图。图中：1、凸模；2、凹模；101、周边分流孔；102、中间分流孔；103、分流桥；104、模芯；201、焊合室；202、工作带孔；203、阻流块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步描述。图1所示为一种半包围式空心铝型材的截面图，该型材有三个不规则空腔，分布在左右两侧，仅靠中间平面连接。图2为现有分流模中凸模的平面示意图，在凸模上设计分流桥挡住中间平面，由于分流桥两侧材料流速的不均匀性，导致产品挤压后中间平面出现不平的缺陷。本实施例提供的该型材的挤压模具如图3-8所示，该挤压模具是由凸模1和凹模2组成。凸模1设有九个分流桥103，将模具型腔分割成七个贯通的周边分流孔101和一个中间分流孔102，该分流桥103上设有三个用以成形型材空腔的模芯104。凹模2设有与周边分流孔101和中间分流孔102相连通的焊合室201，该焊合室201底部设有用以成形型材外表面的工作带孔202。如图3所示，中间分流孔102正对工作带孔202的中间平面。中间分流孔102直冲供料可保证该平面上、下部分流速均匀，防止出现中间平面凹凸不平的缺陷。由于中间平面接近模具中心，中间分流孔102直冲供料虽然可保证中间平面上、下部分流速均匀，但是会造成中间平面相对于型材截面其他部位的出料速度较快，影响型材整体截面速度的均匀性。为此，在中间平面的工作带孔202两侧均设阻流块203，降低铝合金材料进入此处工作带孔202的速度，进而使得该型材截面各部分的流速趋于一致。进一步，周边分流孔101和中间分流孔102的所有转角处均以圆弧过渡，以便于金属流动，防止形成流动死角，优选的，该圆弧半径为9mm。进一步，周边分流孔101的直径大于挤压坯料直径。进一步，凸模进料端下沉40mm，展宽角为40°，以减小挤压力。凸模1和凹模2组合工作时，通过七个周边分流孔101和一个中间分流孔102将铝合金材料分为八股金属流，以均衡型材截面各部分的流速，各股金属流在焊合室201中汇合，焊合后进入工作带孔202，由模芯104和工作带孔202挤出得到型材。一种半包围式空心铝型材挤压模具的制作方法，包括如下步骤：1)按上述结构制作凸模1和凹模2；2)优化凸模1中各分流桥103的角度、宽度以及周边分流孔101与中间分流孔102的尺寸来调整型材截面各位置流速；3)优化凹模2中阻流块203的尺寸以及工作带孔202的尺寸进一步调整型材截面各位置流速；4)采用HyperXtrude软件的稳态分析方法对挤压模具进行步骤2)和步骤3)的仿真模拟分析，直到型材截面各位置流速均匀为止。本专利技术通过采用数值模拟的方法代替传统的试模工序，对该型材的挤压成形过程进行模拟分析，并根据模拟结果优化模具结构，直至型材截面各部分出料速度比较均匀，使型材成形质量符合要求，有效地减少了试模次数，提高了经济效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半包围式空心铝型材挤压模具，由凸模(1)和凹模(2)组成，其特征在于：凸模(1)设有多个分流桥(103)，将模具型腔分割成多个贯通的周边分流孔(101)和中间分流孔(102)，该分流桥(103)上设有多个用以成形型材空腔的模芯(104)，凹模(2)设有与周边分流孔(101)和中间分流孔(102)相连通的焊合室(201)，该焊合室(201)底部设有用以成形型材外表面的工作带孔(202)，在工作带孔(202)两侧设阻流块(203)。

【技术特征摘要】
1.一种半包围式空心铝型材挤压模具，由凸模(1)和凹模(2)组成，其特征在于：凸模(1)设有多个分流桥(103)，将模具型腔分割成多个贯通的周边分流孔(101)和中间分流孔(102)，该分流桥(103)上设有多个用以成形型材空腔的模芯(104)，凹模(2)设有与周边分流孔(101)和中间分流孔(102)相连通的焊合室(201)，该焊合室(201)底部设有用以成形型材外表面的工作带孔(202)，在工作带孔(202)两侧设阻流块(203)。2.如权利要求1所述的一种半包围式空心铝型材挤压模具，其特征在于：周边分流孔(101)与中间分流孔(102)的所有转角处均以圆弧过渡，优选的，该圆弧半径为9mm。3.如权利要求1所述的一种半包围式空...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉宏选，阮祥明，
申请(专利权)人：安徽生信铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34