[发明专利]一种半包围式空心铝型材挤压模具及其制作方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于铝合金制造技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明有益效果：