[發明專利]一種鋁合金空心型材擠壓模具

有效

• 申請號: 201410631910.X
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104289547B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李飛龍;龐遠清;李振華;劉志偉;藍崢;盧曉;溫林韜;袁冰梅
• 申請（專利權）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

本發明涉及鋁合金型材擠壓模具領域，特別是一種高鐵車體用Al-Zn-Mg合金空心型材擠壓模具。

背景技術

隨著中國高鐵的迅速發展，從引進，消化、吸收、創新，到車體鋁合金關鍵材料的國產化，中國的鋁擠壓也迎來了新的發展。對于高鐵車體最難擠壓的Al-Zn-Mg合金空心型材，對模具的要求非常嚴格。Al-Zn-Mg合金屬于7xxx合金，粘度大，硬度高，流動應力比6xxx大很多，該類合金一般都是實心型材，比較好擠，但對于該類合金空心型材，則非常難擠，橋非常容易裂。高溫擠，合金易產生再結晶，低溫擠，橋易斷裂，模具壽命低。

空心型材模具，一般由上模、下模和模墊組合而成，上模有分流孔、分流橋、芯頭，通過分流橋支撐的芯頭來實現型材的內部形狀，下模實現型材的外部形狀，上、下模組合后會形成焊合室，擠壓時，鋁通過上模的分流孔，到達焊合室焊合一起后，最后通過芯頭和下模的工作帶，形成空心型材。

一般的空心型材模具設計，芯頭直接由分流橋支撐，芯頭工作帶前的空刀一般都垂直的，由于Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應力大，在分流橋和芯頭的出口方向，最易裂，模具壽命低。

發明內容

本發明的發明目的是：針對上述技術問題，提供一種鋁合金空心型材擠壓模具，特別是一種高鐵車體用Al-Zn-Mg合金空心型材擠壓模具，本發明通過對上模的入口處的設計分散擠壓力、在芯頭上安裝螺桿的設計改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應力分布、芯頭工作帶前的空刀設計減少鋁對芯頭的粘著力，保護橋的受力，提高模具壽命。

本發明技術方案為：一種鋁合金空心型材擠壓模具，包括前后疊加的上模、下模和模墊，所述上模進料面均布若干分流橋，相鄰分流橋之間形成分流孔，所述分流橋連接支撐位于上模中心的芯頭；所述芯頭沿其中心軸線設有通孔，所述通孔中設有匹配桿件，桿件兩端形成對芯頭兩端面擠壓。

進一步了解，空心型材實際生產中，由于Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應力大，在模具上模的分流橋和芯頭的出口方向，會出現易裂，模具壽命低的問題。因此這里采用分散擠壓力的設計，即沿芯頭中心軸線設置通孔，通孔中設置大小匹配的桿件，桿件的兩端形成對芯頭兩端面擠壓。這樣可以把分流橋于芯頭出口處的結合點的最薄弱處的力通過桿件傳遞到分流橋的入口側，達到減少分流橋的受力的目的。

優選的，所述桿件包括螺桿和螺母，所述螺桿桿徑匹配所述通孔，所述螺桿穿過通孔并用螺母上緊。采用螺桿和螺母擰緊能夠以最簡單的方式實現本發明的目的，這樣結構更簡單，方便制造，節約制造成本。

優選的，所述通孔兩端設有匹配桿件兩端的沉孔，所述通孔上端沉孔采用蓋板封蓋。需知道，通孔上端沉孔位于進料口，為減少工作是鋁液對桿件或螺桿的影響，采用蓋板封蓋隔絕?？刹捎煤附拥姆绞綄ιw板封蓋。

優選的，所述芯頭上端面位于上模進料面下方，所述芯頭上端面與上模進料面相距30-50mm。現有產品中，上模的進料面為平齊結構，即芯頭上端面與上模的進料面為平齊。但是，這樣會造成上模的入口處應力集中。為此，設計芯頭上端面下沉，且進一步的分流橋呈20-35°傾斜連接芯頭上端面與上模進料面。這樣能夠通過斜面分散鑄錠對分流橋的剪切應力，減少分流橋的受力。

優選的，所述上模的橋底到芯頭工作帶前的空刀面與擠壓方向夾角為5-15°。這里改變了以往空刀面與擠壓方向垂直的設計，這樣可以把芯頭的粘力減少，也減少了橋的受力。

本發明有益效果是：

本發明改善了分流橋的受力，提高了模具壽命，還可以降低擠壓鑄錠的溫度，防止再結晶，產生了良好的經濟效益。

本發明采用在芯頭上安裝桿件的設計，改變力的傳遞路徑從而改善芯頭的應力分布；把分流橋于芯頭出口處的結合點的最薄弱處的力通過桿件傳遞到分流橋的入口側，減少分流橋的受力，提高了模具壽命。

本發明通過對上模的入口處的設計分散擠壓力的設計，即將芯頭上端面下沉，芯頭上端面與上模的進料面呈斜坡設計，優化了上模的入口處分流橋的受力。

本發明將以往空刀面與擠壓方向呈垂直的設計，改為傾斜面設計，把芯頭的粘著力減少，也減少了分流橋的受力；滿足Al-Zn-Mg合金粘度高、流動應力大的生產要求。

附圖說明

圖1是本發明結構俯視圖；

圖2是圖1中的A-A剖視圖；

圖3是圖1中的B-B剖視圖。

其中，1－上模、2－下模、3－模墊、4－分流橋、5－分流孔、6－蓋板、7－螺母、8－螺桿、9－芯頭、10－空刀面。

具體實施方式