[發明專利]多孔型鎂合金內螺旋管熱擠壓模具

無效

• 申請號: 200910054899.4
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101633009A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 蔣海燕;郭言炎;林志塤;嚴峻;姚真裔;吳國華;丁文江
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海美格力輕合金有限公司
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種模具加工技術領域的裝置，具體是一種多孔型鎂合金內螺旋管熱擠壓模具。

背景技術

隨著生產規模的擴大和生產技術的更新，熱交換器技術的研究也必須滿足各種情況特殊而又條件苛刻的要求。在滿足一定換熱量的前提下，換熱器也向著高效、緊湊的方向發展，螺旋管換熱器就屬于一種高效、緊湊型的換熱器。隨著螺旋管換熱器使用的日益普遍，為適應大規模生產和提高生產效率的要求，螺旋管的一次成型技術要求已提上日程。

目前，國內普遍采用鋁合金螺旋管加工換熱器，但是它的使用存在一個難題，即鋁合金螺旋管無法在強酸強堿環境下使用。如果采用鎂合金制作螺旋管，那么換熱器則可以克服在強堿環境下使用的難題，這也是鎂合金內螺旋管使用的一大特色。由于鎂合金屬于密排六方結構，其塑性變形能力相對較差，在擠壓鎂合金內螺旋管的成型過程中需要考慮金屬在擠壓模具中的塑性流動問題，并且要考慮如何實現螺旋形的管坯擠壓及其控制問題。這些關鍵因素都集中在模具設計上。本發明就從這里入手，實現了多孔型鎂合金內螺旋管熱擠壓成型的模具制作。

經過對現有技術的檢索發現，該螺旋管屬于多孔空心結構的型材，其形狀復雜，模具設計及制作難度很大，目前不帶螺旋孔形的管材模具(如專利ZL200720038515.6)通常采用上模和下模兩件式組裝而成，上模結構主要有豎直的分流橋、方形分流孔和形成所有孔型的芯頭，下模結構則為型材外形輪廓的空腔，整個模具的設計與制作關鍵集中在上模。但是該現有技術存在一些問題，比如：金屬在模具型腔里直沖流動，力度較弱，而且料流無法實現旋轉，焊合質量較差；擠出的管材有焊合縫，后續螺旋扭轉時內部容易出現裂紋，直接影響換熱器的使用壽命；上模的結構復雜，加工難度大，生產成本高；所以它不適合用來一次性擠壓成形帶有內螺旋孔的空心管材。本發明通過采用上、中、下模三件式模具設計，降低了模具的加工制作難度，而且扇形分流孔和傾斜式分流橋能夠促使金屬料流實現旋轉，改善了金屬的焊合效果，降低出料管坯的扭轉力，有效地提高了多孔型鎂合金內螺旋管的生產效率。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種多孔型鎂合金內螺旋管熱擠壓模具，能夠一次成型制備七孔型鎂合金內螺旋管。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：上模、中模和下模，其中：上模、中模和下模依次套接，上模、中模和下模均為圓盤結構，上模和中模之間以及中模和下模之間分別設有止口、定位銷和螺栓固定。

所述的上模包括上進料端面和與其相對的上出料端面，其中：上出料端面與中模套接。

所述的上進料端面上沿周向以上進料端面中心為圓心呈中心對稱地設有六個相同形狀的分流橋，每兩個相鄰的分流橋之間形成呈周向旋轉的分流孔。

所述的分流橋與分流孔均勻分布于上進料端面上，分流孔的橫截面為不對稱扇形形狀，分流橋為傾斜式分流橋。

所述的上出料端面上設有芯桿，該芯桿嵌固于上模上。

所述的芯桿具體位于上出料端面的中心。

所述的中模的中部沿周向設有六個懸臂式芯頭，在擠壓時形成螺旋管坯圓周方向分布的六個螺旋孔。

所述的懸臂式芯頭為朝下模方向的字形下垂結構，該懸臂式芯頭的根部直徑大于懸臂式芯頭的尾部直徑。

所述的懸臂式芯頭的尾部呈圓柱形。

所述的下模包括下進料端面和與之相對的下出料端面，其中：下進料端面與中模套接。

所述的下進料端面上設有焊合腔和成型腔，其中：焊合腔和成型腔由上而下依次設置于下進料端面上。

所述的焊合腔為與下進料端面同心的環狀結構，焊合腔的深度為15～25mm；所述的成型腔為與下進料端面同心的環狀結構，成型腔的工作帶長度為8～12mm。

所述的下出料端面上設有錐形空刀，該錐形空刀的斜角為3°～8°。

與現有技術相比，本發明的上模采用螺旋供流方式，顯著降低了管材在擠出時由螺旋專用設備進行管坯螺旋成型的阻力；下模采用圓形焊合腔，有利于塑性流動的鎂合金料在焊合腔內進行旋轉焊合。同時，在成型腔工作帶的作用下保證了金屬在擠出焊合腔時的尺寸精度，而且模具結構對稱性好，減少了料流的不均勻性，避免了鎂合金料在形成螺旋孔徑時造成管壁開裂。通過本發明模具制備生產效率高，廢料少，質量良好，更加有利于適應連續生產的要求。

附圖說明

圖1為本發明模具的分解圖；

圖2為本發明模具的組裝圖；

圖3為本發明上模的外形圖；

圖4為本發明中模的外形圖；