本申请公开了一种航空用大规格L形型材挤压模具，包括导流模和成型模，所述导流模上设有可供铸锭流过形成中间坯的导流孔，所述成型模上设有供所述中间坯流过形成型材的模孔，所述模孔与所述型材的截面形状相同；所述导流孔的尺寸大于所述模孔的尺寸，并且所述模孔在所述铸锭的流动方向上可全部投影于所述导流孔内部。本申请所提供的挤压模具，通过在成型模与铝锭坯间增加了导流模，以使铝金属在流入模孔前产生预变形，并利用导流孔的孔壁对铝金属的摩擦阻力达到减小截面上各部分金属流速差的目的。本申请还公开了一种包括上述航空用大规格L形型材挤压模具的挤压机。
【技术实现步骤摘要】
一种挤压机及其航空用大规格L形型材挤压模具
本申请涉及材料加工设备领域，特别是涉及一种航空用大规格L形型材挤压模具。此外，本申请还涉及一种包括上述航空用大规格L形型材挤压模具的挤压机。
技术介绍
国防建设特殊用途用超大规格铝型材，定尺长度达8-11米，基于功能需要，形位尺寸精度要求高，其弯曲度、扭拧度技术指标达到GB/T14846《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》的高精级或超高精级要求。如图1所示为本专利技术所应用的航空用L形型材实例的截面形状，产品规格为EL4180，合金状态为7000系超硬铝合金。型材截面最大外接圆515mm，宽厚比19.5mm，最大壁厚60mm。由于图1所示的型材截面极不对称，型材仅在底梁横向上的一端有截面积较大的侧墙，该侧墙截面积占型材总截面积的38.9％，而截面的另一侧无金属实体。由于型材截面上极不对称，挤压时，金属流速的不平衡会导致型材的侧墙一侧的金属流速快，型材在横向上会出现偏转，在周向上出现扭转，产生严重的刀形弯曲和扭拧变形，如图2所示。其后果是，不易通过后续矫直作业对型材进行有效矫直以达到技术条件要求。其次，十分危险的是，挤压时制品从模孔非平衡流出，侧向偏转或周向扭转会导致侧墙侧顶擦模具系统的出料通道，造成堵模，而至生产不能继续，导致严重的生产事故。其难度还在于，作为航空结构材料用途的该型材使用的合金为7000系超硬铝合金，金属流动性远低于广泛应用于民用领域的6000系铝合金，可挤压性能极差，加剧了其挤压成形难度。为避免出现上述问题，通常，产品设计时考虑金属流速平衡会将型材截面设计成对称形态，即在底梁横向上的另一端增加一辅助侧墙来减小或消除挤压成形时的侧向弯曲和扭拧变形，在后期的零件加工阶段，将辅助侧墙机械去除。显然，通过增加辅助侧墙方式将会大幅增加用户采购成本，特别是作为铝合金航空材料，其价格昂贵，对超大规格的L形型材，采用无辅助侧墙的制造方法具有显著的经济价值。在此情形下，成型的关键工具――模具的设计与制造对型材几何尺寸能否满足技术条件的要求或能否实现正常挤压生产起着至关重要的作用。综上所述，挤压模具的设计与制造对极不对称的L形型材能否成功生产至关重要，因此，如何通过合理的模具设计方案克服截面极不对称带来的障碍以提高型材挤压成型的直线度，减小弯曲、扭拧等外形缺陷，并获得合适的截面尺寸是本领域技术人员亟待解决的技术问题。申请内容本申请的目的是提供一种航空用大规格L形型材挤压模具，该航空用大规格L形型材挤压模具通过导流模的增设，可以有效加强对铝金属各部分流速的平衡，提高产品的质量。本申请的另一目的是提供一种包括上述航空用大规格L形型材挤压模具的挤压机。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种航空用大规格L形型材挤压模具，用于具有底梁且所述底梁的一侧设有侧墙的型材的加工，其特征在于，包括导流模和成型模，所述导流模上设有可供铸锭流过形成中间坯的导流孔，所述成型模上设有供所述中间坯流过形成型材的模孔，所述模孔与所述型材的截面形状相同；所述导流模的出口端面可与所述成型模的入口端面贴合后安装在模套内；所述导流孔的尺寸大于所述模孔的尺寸，并且所述模孔在所述铸锭的流动方向上可全部投影于所述导流孔内部。优选的，所述导流孔为等截面通孔。优选的，所述导流孔用于加工所述型材的底梁的靠近所述侧墙的一侧，在垂直方向上的上侧和下侧相对所述模孔的对应位置各偏移25-35mm；所述导流孔用于加工所述型材的底梁的远离所述侧墙的一侧，在水平方向相对所述模孔的对应位置偏移25-35mm，在垂直方向上的上侧、下侧相对所述模孔的对应位置各偏移40-50mm；所述导流孔用于加工所述型材的侧墙的位置顶面和外侧面、内侧面各相对于所述模孔的对应位置偏移8-12mm。优选的，所述导流孔的孔壁的各棱角处均以圆弧面过渡连接，并且圆角半径不小于10mm；所述导流孔与所述导流模的入口端面、出口端面形成的棱边设置为直角或半径≤3mm的圆角。优选的，所述成型模上还设有与所述型材的截面形状相同的空刀孔，所述空刀孔与所述模孔连通，并且所述空刀孔位于所述模孔靠近所述成型模的出口端的一侧。优选的，所述空刀孔的孔壁与所述模孔的孔壁间的距离为3-5mm。优选的，所述模孔对应于挤出所述型材的侧墙的厚度为63-65mm，高度为120-122mm；所述模孔对应于挤出所述型材的底边的长度为494-498mm；所述模孔对应于挤出所述型材的底梁的厚度为28-29mm；所述模孔对应于挤出所述型材的侧墙的位置与对应于挤出所述型材的底梁的底部夹角设置为100-102°。优选的，所述模孔的底梁的底边呈圆弧状，所述圆弧的高度为0.34-0.36mm；所述模孔的顶边设置为圆弧形态，所述圆弧的高度0.24-0.26mm；所述模孔的底梁无侧墙边与所述成型模的垂直模中心线平行，距离250-270mm；所述型材的底边与所述成型模的水平模中心线平行布置，底边向下偏移26.0-26.5mm。优选的，所述模孔自对应于挤出所述型材的底梁远离所述侧墙的端部向对应于挤出所述型材的侧墙顶面之间依次设有工作带1区、工作带2区、工作带3区、工作带4区和工作带5区；所述工作带1区的长度设置为4-6mm；所述工作带2区的长度设置为11-13mm；所述工作带3区的长度设置为9-11mm；所述工作带4区的长度设置为24-26mm；所述工作带5区的长度设置为14-16mm。本申请还提供一种挤压机，包括上述任意一项所述的航空用大规格L形型材挤压模具。本申请所提供的航空用大规格L形型材挤压模具，用于具有底梁且所述底梁的一侧设有侧墙的型材的加工，包括导流模和成型模，所述导流模上设有可供铸锭流过形成中间坯的导流孔，所述成型模上设有供所述中间坯流过形成型材的模孔，所述模孔与所述型材的截面形状相同；所述导流模的出口端面可与所述成型模的入口端面贴合后安装在模套内；所述导流孔的尺寸大于所述模孔的尺寸，并且所述模孔在所述铸锭的流动方向上可全部投影于所述导流孔内部。该航空用大规格L形型材挤压模具，通过在成型模与铝锭坯间增加了导流模，并通过导流模的导流孔来加强对铝金属各部分流速的平衡，导流模的导流孔截面与型材的轮廓有相关性，以使铝金属在流入模孔前产生预变形，并利用导流孔的孔壁对铝金属的摩擦阻力达到减小截面上各部分金属流速差的目的。本申请所提供的挤压机设有上述航空用大规格L形型材挤压模具，由于所述航空用大规格L形型材挤压模具具有上述技术效果，因此，设有该航空用大规格L形型材挤压模具的挤压机也应当具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；图1为航空用大规格L形型材的结构示意图；图2为航空用大规格L形型材挤压易出现的侧向弯曲示意图；图3为本申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航空用大规格L形型材挤压模具，用于具有底梁(1-1)且所述底梁(1-1)的一侧设有侧墙(1-2)的型材的加工，其特征在于，包括导流模(2-1)和成型模(3-1)，所述导流模(2-1)上设有可供铸锭流过形成中间坯的导流孔(2-3)，所述成型模(3-1)上设有供所述中间坯流过形成型材的模孔(3-3)，所述模孔(3-3)与所述型材的截面形状相同；所述导流模(2-1)的出口端面可与所述成型模(3-1)的入口端面贴合后安装在模套(4)内；所述导流孔(2-3)的尺寸大于所述模孔(3-3)的尺寸，并且所述模孔(3-3)在所述铸锭的流动方向上可全部投影于所述导流孔(2-3)内部。/n
【技术特征摘要】
1.一种航空用大规格L形型材挤压模具，用于具有底梁(1-1)且所述底梁(1-1)的一侧设有侧墙(1-2)的型材的加工，其特征在于，包括导流模(2-1)和成型模(3-1)，所述导流模(2-1)上设有可供铸锭流过形成中间坯的导流孔(2-3)，所述成型模(3-1)上设有供所述中间坯流过形成型材的模孔(3-3)，所述模孔(3-3)与所述型材的截面形状相同；所述导流模(2-1)的出口端面可与所述成型模(3-1)的入口端面贴合后安装在模套(4)内；所述导流孔(2-3)的尺寸大于所述模孔(3-3)的尺寸，并且所述模孔(3-3)在所述铸锭的流动方向上可全部投影于所述导流孔(2-3)内部。
2.根据权利要求1所述的航空用大规格L形型材挤压模具，其特征在于，所述导流孔(2-3)为等截面通孔。
3.根据权利要求1所述的航空用大规格L形型材挤压模具，其特征在于，所述导流孔(2-3)用于加工所述型材的底梁(1-1)的靠近所述侧墙(1-2)的一侧，在垂直方向上的上侧和下侧相对所述模孔(3-3)的对应位置各偏移25-35mm；所述导流孔(2-3)用于加工所述型材的底梁(1-1)的远离所述侧墙(1-2)的一侧，在水平方向相对所述模孔(3-3)的对应位置偏移25-35mm，在垂直方向上的上侧、下侧相对所述模孔(3-3)的对应位置各偏移40-50mm；所述导流孔(2-3)用于加工所述型材的侧墙(1-2)的位置顶面和外侧面(1-5)、内侧面(1-6)各相对于所述模孔(3-3)的对应位置偏移8-12mm。
4.根据权利要求1所述的航空用大规格L形型材挤压模具，其特征在于，所述导流孔(2-3)的孔壁的各棱角处均以圆弧面过渡连接，并且圆角半径不小于10mm；所述导流孔(2-3)与所述导流模(2-1)的入口端面、出口端面形成的棱边设置为直角或半径≤3mm的圆角。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的航空用大规格L形型材挤压模具，其特征在于，所述成型模(3-1)上还设有与所述型材的截面形状相同的空刀孔(3-4)，所述空刀孔(3-4)与所述模孔(3-3)连通，并且所述空刀孔(3-4)位于所述模孔(3-3)靠近所述成型模(3-1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：敖尚龙，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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