[發明專利]鋁合金板材等通道轉角分流寬展擠壓成形模具

有效

• 申請號: 201210076203.X
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102601148A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 楊合;石磊;郭良剛;張保軍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C27/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明涉及熱加工領域，具體是一種鋁合金板材等通道轉角分流寬展擠壓成形模具。

背景技術

鋁合金材料在各種車體的應用越來越廣泛，最早是在動力系統的一些零件上應用，如缸體、儀表盤、車門、座椅框架等，如今鋁合金應用已經推廣到整個車體結構上。美國、德國、日本、加拿大等一些發達國家的鋁業公司與車輛生產公司合作，已研制出全鋁高速客車車廂、地鐵車輛、全鋁汽車、賽艇和摩托車。截止到2010年，日本已投入運行的全鋁質車體占1/5輛以上。全世界都在開展全鋁質結構車輛的研究。比如奧迪從A2起基本實現全鋁車身，包括車體和外圍構件。

大型車體板材生產加工主要方法為軋制，軋制具有道次多和軋制完成的后續定尺寸機加工等缺點；相對軋制，擠壓加工具有一次成形的優點；擠壓加工是指坯料在三向不均勻壓應力作用下，從擠壓模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成型為所需制品的加工方法。也可以解釋為用擠壓桿對放置在擠壓筒中的坯料加壓，使之產生塑性流動，從而獲得相應于模具的型孔或凹凸模形狀的制件的鍛壓方法。擠壓時，坯料產生三向壓應力，即使是塑性較低的坯料，也可被擠壓成形。

早期擠壓大型板材是通過寬展擠壓生產的或者擠壓截面形狀為U、V、類“C”的薄壁型材再展開獲得的。寬展擠壓傳統做法是在擠壓筒端部直接加寬展模，這樣的缺點是產品邊緣填充不滿，擠出板材邊緣形成鋸齒狀缺陷；另一方面寬展比一般較小，寬展幅度有限，采用側向分流的方法可以達到寬展擠壓的目的，也可以在較小的壓力機上擠壓較大型板型材。U、V、類“C”的薄壁型材在進行后續的壓力加工使之成為板材，寬度可達1.5m，但是由于經過壓力加工后的板材在展開處變形，最后容易形成褶皺和裂紋，影響外觀美和產品質量，也可導致二次加工缺陷。而且舌型的模口壽命較低，模具很快報廢。

在公開號為CN101622081的發明創造中，公開了一種金屬板材的軋制方法及使用上述軋制方法制造的軋制板材。該發明中，金屬板材的制作方法是采用軋制方法，該方法的特點是利用一對軋輥，將金屬在軋輥間通過，通過的時候靠量輥的轉動和摩擦產生兩向應力軋制成板材，其特征在于，一對軋輥與金屬板材的各界面的摩擦互不相同，有時候左輥摩擦大，有時候右輥摩擦大，使得得到不同的效果，而且，至少一個界面使用由液體潤滑劑，可以來制造鋼、銅、鋁等金屬板。該方法的缺點是在兩向應力下軋制的板邊緣不整齊，表面質量不高，而且需要多道次才能將坯料制成需要的板材。

在公開號為CN101116879的發明創造中，公開了一種等通道擠壓裝置。該發明涉及了一種T型等通道擠壓，通道的截面為圓形或者正方形，垂直通道的中心線和水平通道的垂直平分線重合形成軸對稱通道，將金屬材料在T形通道進行擠壓分流成左右兩股，合金在該過程中由于產生的大變形(SPD)，使得晶粒破碎和動態再結晶，形成晶粒細化機制，經過一定道次的加工后，得到高強的金屬圓棒或方形棒材。其方法的缺點是僅僅能用來生產棒材，棒材一般用來作為加工其他型材或產品的坯料，很少能直接作為產品使用。

在公開號為CN201524712U的發明創造中，公開了一種鋁合金熱擠壓分流成型裝置。該發明采用新型結構的鋁合金熱擠壓分流成型裝置生產空心鋁材，其優點在于：在鋁合金熱擠壓時，擠壓力由模套和模具共同承受，減小了模具的承受力，降低模具的變形量，既提高鋁合金熱擠壓分流成型后的型材尺寸精度，又延長了整個裝置的使用壽命。缺點是該專利模具只能生產最大尺寸小于坯料的型材，不能用來實現擠壓產品截面尺寸大于坯料的產品。

發明內容

為克服現有技術中存在的擠壓力大、精度不高、產品尺寸一定小于坯料尺寸和晶粒尺寸粗大的不足，本發明提出了一種鋁合金板材等通道轉角分流寬展擠壓成形模具。

本發明提出的鋁合金板材等通道轉角分流寬展擠壓成形模具，包括擠壓筒內襯、等通道轉角分流模具和定徑模。等通道轉角分流模具小內徑孔一端的端面通過連接銷與擠壓筒內襯的一個端面連接。等通道轉角分流模具大內徑孔一端端面與定徑模小內徑孔端的端面固定連接。

在等通道轉角分流模具與定徑模連接一端的端面有條形槽，并且該條形槽的中心點與等通道轉角分流模具的中心重合，當等通道轉角分流模具與定徑模連接后，由該條形槽與定徑模中心的條形孔構成了焊合腔。