專利名稱：：一種免洗模的鎂合金管材擠壓模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于鎂合金管材擠壓的模具，尤其是一種擠后免清洗的鎂合金管材擠壓模具。屬于模具設(shè)計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車和電子等行業(yè)已有廣泛的應(yīng)用。變形鎂合金已經(jīng)成為世界鎂工業(yè)發(fā)展的重要方向，其主要的壓力加工方法包括擠壓、鍛造、軋制、拉拔和沖壓等，尤其以擠壓制品的產(chǎn)品種類繁多，應(yīng)用更為廣泛。目前，鎂合金管材的擠壓基本上是沿用鋁合金型材的擠壓設(shè)備和模具，將加熱后的坯料放在臥式擠壓機(jī)的擠壓筒內(nèi)，通過擠壓桿將坯料從擠壓筒另一端定形模具的?？字袛D出，得到擠壓制品。與鎂合金相比，鋁合金的熱加工塑性更好，擠壓時(shí)合金更易流動(dòng)，鋁合金擠壓模具模芯的頂端部通常設(shè)計(jì)為突起變粗成類似球狀，其橫截面尺寸大于模芯與之相連部位的截面尺寸，因此鋁合金流過定徑帶時(shí)變形量和阻力較大，從而使本身易于流動(dòng)的鋁合金的擠出速度得到一定程度的減緩，以避免擠出速度過高引起制品的表面缺陷，而鎂合金是密排六方結(jié)構(gòu)，塑性變形及流動(dòng)性比較差，這種阻力使擠壓開始時(shí)鎂合金難以被擠動(dòng)。如中國發(fā)明專利公開說明書CN1109391A附圖6以及中國發(fā)明專利公開說明書CN1820865A附圖2所示的鋁型材擠壓模具，其模芯的頂端部位均凸出增大。同時(shí)，由于模芯頭的橫截面尺寸大于與之相連的模芯端部截面尺寸，導(dǎo)致在擠壓完成后殘留在導(dǎo)流模內(nèi)的鋁合金無法取出，需要專門的洗模工序處理將使用后的導(dǎo)流模放在加熱的堿液中進(jìn)行浸泡、清洗，腐蝕掉導(dǎo)流模中剩余的鋁合金殘留物。對(duì)于鎂合金擠壓生產(chǎn)而言，由于鎂合金不與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，使用現(xiàn)有的模具無法用上述方法將導(dǎo)流模中殘留的鎂合金浸泡、清洗掉。而使用酸性溶液洗模，雖然可以將導(dǎo)流模中殘留的鎂合金清洗掉，但也會(huì)造成模具的腐蝕，從而影響模具的使用壽命，而且關(guān)鍵部位的尺寸精度會(huì)受到影響。目前鎂合金擠壓模具的模具清理，是在鎂合金型材擠壓完成后，在擠壓機(jī)上用鋁合金把模具內(nèi)的鎂合金殘料擠出，然后用上述鋁合金的洗模方法進(jìn)行清理，這樣使得鎂合金型材擠壓模具的擠后清理變得更為復(fù)雜。中國發(fā)明專利公開說明書CN1166389A公開了一種經(jīng)過改進(jìn)的鋁合金模具洗模方法，在堿液中將模具中的鋁合金殘留物腐蝕掉部分后，再使用油壓機(jī)將剩余的鋁合金殘留物沖擊出模具，使用這種洗模方法，仍然需要用堿液浸泡模具，浸泡、清洗過程需耗費(fèi)數(shù)小時(shí)時(shí)間，并浪費(fèi)大量的鋁合金和堿液，同時(shí)洗模后廢液中的鋁合金難以回收，會(huì)造成環(huán)境污染，且很難控制需要腐蝕的程度和沖壓時(shí)鋁合金殘留物在模具中的位置，容易造成模具的損壞。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有模具不適合鎂合金管材使用，而且存在清洗不方便等不足，而提供一種適合鎂合金管材擠壓的免清洗模具，該種模具還有利于鎂合金管材擠壓時(shí)合金的流動(dòng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種免洗模的鎂合金管材擠壓模具，包括導(dǎo)流模和型模，其特征在于所述導(dǎo)流模一端設(shè)有多個(gè)軸向分流孔，另一端設(shè)有與所述分流孔連通的環(huán)形焊合腔，環(huán)形焊合腔的中心部位設(shè)與模橋連為一體的模芯；所述模芯的端部有與模芯連為一體并凸出導(dǎo)流模的模芯頭，模芯頭的橫截面積小于或等于模芯端部的橫截面積；所述型模的中心設(shè)有貫穿型模模體的軸向?qū)Я骺?，?dǎo)流孔與所述導(dǎo)流模的模芯頭形成有間隙配合的定徑帶；所述導(dǎo)流模的分流孔和焊合腔的橫截面積沿合金擠壓流動(dòng)的方向逐漸增大。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.根據(jù)鎂合金塑性變形能力及擠壓流動(dòng)性較差的特點(diǎn)，將鎂合金管材擠壓模具導(dǎo)流模的分流孔與焊合腔設(shè)計(jì)為漸變結(jié)構(gòu)(合金沿?cái)D壓方向流動(dòng)通道的橫截面積逐漸增大)，使鎂合金在焊合腔內(nèi)流動(dòng)更暢通；2.本發(fā)明最重要的目的是通過簡單的敲打可完成脫模，使在擠壓模具中的殘留鎂合金從導(dǎo)流模中順利取出，避免了擠壓后的洗模工序，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；另外，鎂合金殘留物可全部以固態(tài)回收利用，降低了原料使用成本，還避免使用堿液浸泡液造成的環(huán)境污染。3.本鎂合金免洗擠壓模具，還通過改動(dòng)導(dǎo)流模的模芯和模芯頭，以及型模導(dǎo)流孔的形狀，可用于各種管材、中空形材或中空異形管材使用。圖l是本發(fā)明鎂合金管材的擠壓模具俯視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明參見圖1和圖2，本實(shí)施例的免清洗的鎂合金管材擠壓模具，包括導(dǎo)流模l和型模2，所述導(dǎo)流模1一端軸向設(shè)有三個(gè)分流孔5(分流孔的數(shù)量可根據(jù)管材的大小、形狀等因素確定，如可為五個(gè)或六個(gè)分流孔)，另一端軸向設(shè)有與所述分流孔5連通的環(huán)形焊合腔7，焊合腔7的高度為導(dǎo)流模1高度的50%或60%為宜；環(huán)形焊合腔7的中心部位設(shè)有與模橋4(模橋4即導(dǎo)流模上軸向?qū)⒛ｓw內(nèi)腔分隔為多個(gè)分流孔5的部分)連為一體的模芯6;所述模芯6的端部設(shè)有與模芯連為一體并凸出于導(dǎo)流模1的模芯頭8，模芯頭8的長度為3-5mra，模芯頭8的橫截面積等于(或小于)模芯6端部的橫截面積；所述型模2的中心軸向設(shè)有貫穿型模體的導(dǎo)流孔ll，導(dǎo)流孔11與所述模芯頭8間隙配合，其間隙10寬度為成形管材的厚度；所述導(dǎo)流模1的分流孔5和焊合腔7的橫截面積朝對(duì)應(yīng)型模2的方向逐漸增大。為了確保鎂合金的成形速度不受影響，模芯6的外壁向內(nèi)傾斜度以不超過9度為宜。所述分流孔內(nèi)側(cè)輪廓線的斜度受鎂合金型材的種類和所擠管材直徑大小制約，并且分流孔內(nèi)側(cè)輪廓線比模芯內(nèi)側(cè)輪廓線斜度小。通常分流孔的內(nèi)側(cè)輪廓線傾角為2。到9°，模芯的內(nèi)側(cè)輪廓線傾角5。至12°，并且不同系列的變形鎂合金由于合金流動(dòng)性不同，其擠壓模具的分流孔的斜度和模芯的斜度不一，具體參數(shù)見表l。表1幾種典型鎂合金的熱擠壓模具導(dǎo)流模的斜度(單位:度)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明擠壓模具分流孔的尺寸受變形鎂合金的擠壓流動(dòng)檔匕和所擠管材直徑大小的制約，合金流動(dòng)性差的，設(shè)定分流孔的尺寸較大；合金流動(dòng)性越好的，分流孔的尺寸越小；焊合腔的高度為導(dǎo)流模總高度的40%、50%或60%。所述擠壓模具的模芯頭伸入型模的長度為2mm、3mm、4mm或5mm，流動(dòng)性差的鎂合金種類選下限，以減少摩擦力，利于擠出；流動(dòng)性好的鎂合金，選用上限，對(duì)提高尺寸穩(wěn)定性有利,幾種典型合金的導(dǎo)流模模芯頭長度見表2。表2幾種典型鎂合金的熱擠壓模具導(dǎo)流模模芯的長度(單位:mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>備注:d表示型材最大壁厚,mm。使用本發(fā)明的模具，將導(dǎo)流模1和型模2通過柱銷9連接定位，再置入模套內(nèi)裝在擠壓機(jī)模座3上，使鎂合金在擠壓機(jī)上被擠壓進(jìn)入鎂合金管材擠壓模具，鎂合金從導(dǎo)流模的分流孔5流入焊合腔7內(nèi)焊合，由于模芯頭8與型模2的導(dǎo)流孔11的內(nèi)壁之間的成形間隙10較小，鎂合金受到較大阻力，因此只有在鎂合金充滿導(dǎo)流模后才能經(jīng)過成形間隙10成形為所需的產(chǎn)品。使用本發(fā)明鎂合金管材擠壓模具進(jìn)行生產(chǎn)，在擠壓工藝完成后，從擠壓機(jī)模座中取出模套和模具，然后從模套中取出模具，將導(dǎo)流模1與型模2拆分開，再將導(dǎo)流模1置于有脫?？椎钠脚_(tái)上，使鎂合金殘留物下端對(duì)準(zhǔn)脫模孔，從導(dǎo)流模1的分流孔5入口處敲打鎂合金殘留物i即可使其從導(dǎo)流模1中完全脫落。由于模具內(nèi)的模橋4和模芯6的橫向?qū)挾扔缮现料轮饾u減小，定徑8的橫向?qū)挾刃∮诨虻扔谀Ｐ?下端的橫向?qū)挾龋虼藢?dǎo)流模內(nèi)的鎂合金殘留物在有外力的作用下很容易脫模，所以無需使用現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜的洗模工藝，極大的節(jié)約了時(shí)間和鋁合金、堿液等物料，降低了生產(chǎn)成本，具有較大的實(shí)用性。權(quán)利要求1、一種免洗模的鎂合金管材擠壓模具，包括導(dǎo)流模(1)和型模(2)，其特征在于所述導(dǎo)流模(1)一端設(shè)有多個(gè)軸向分流孔(5)，另一端設(shè)有與所述分流孔(5)連通的環(huán)形焊合腔(7)，環(huán)形焊合腔(7)的中心部位設(shè)與模橋(4)連為一體的模芯(6)；所述模芯(6)的端部有與模芯連為一體并凸出導(dǎo)流模(1)的模芯頭(8)，模芯頭(8)的橫截面積小于或等于模芯(6)端部的橫截面積；所述型模(2)的中心設(shè)有貫穿型模模體的軸向?qū)Я骺?11)，導(dǎo)流孔(11)與所述導(dǎo)流模(1)的模芯頭(8)形成有間隙配合的定徑帶；所述導(dǎo)流模(1)的分流孔(5)和焊合腔(7)的橫截面積沿合金擠壓流動(dòng)的方向逐漸增大。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述免洗模的鎂合金管材擠壓模具，其特征在于所述分流孔(5)的內(nèi)側(cè)輪廓線比模芯(6)的內(nèi)側(cè)輪廓線斜度小。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述免洗模的鎂合金管材擠壓模具，其特征在于:所述焊合腔(7)的高度為導(dǎo)流模(1)總高度的40%~60%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述免洗模的鎂合金管材擠壓模具,其特征在于所述模芯頭(8)伸入型模(2)導(dǎo)流孔(11)的長度為2-5mm。全文摘要本發(fā)明提供一種免洗模的鎂合金管材擠壓模具，它包括導(dǎo)流模和型模，所述導(dǎo)流模一端軸向設(shè)有多個(gè)分流孔，另一端軸向設(shè)有與所述分流孔連通的環(huán)形焊合腔，環(huán)形焊合腔的中心部位設(shè)有與模橋連為一體的模芯；所述模芯的端部為與模芯連為一體并凸出導(dǎo)流模的模芯頭，模芯頭的橫截面積小于或等于模芯端部的橫截面積；所述型模的中心軸向設(shè)有貫穿型模體的導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔與所述導(dǎo)流模的模芯頭形成有間隙配合的定徑帶，其間隙寬度為成形管材的厚度；所述導(dǎo)流模的分流孔和焊合腔的橫截面積朝對(duì)應(yīng)型模的方向逐漸增大。使用本發(fā)明可使鎂合金在擠壓過程中容易被擠動(dòng)，且流動(dòng)更暢通；尤其是確保殘留在模具中的鎂合金可以通過敲打的方式從導(dǎo)流模中順利脫模。文檔編號(hào)B21C25/02GK101219448SQ20081006930公開日2008年7月16日申請(qǐng)日期2008年1月29日優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日發(fā)明者尚守亮,建彭,潘復(fù)生,王中國申請(qǐng)人:重慶大學(xué)