一种圆铸棒压扁装置的制作方法

本实用新型涉及铝合金热挤压加工的技术领域，特别是一种圆铸棒压扁装置。

背景技术：

随着铝型材在现代工业和生活领域的应用越来越广，外形呈宽扁状的各类型材的需求越来越多，宽高比越来越大，宽度绝对值也是越来越大，其常见的应用包括：轨道交通车体厢板、热电厂间冷式铝扁管、冰箱食物解冻用均温板、华为5g模块散热基板（如图4所示）、大尺寸液晶显示器用散热铝扁管（如图5所示）、铝合金家具面板等。

目前常用的制造上述超大尺寸宽扁铝型材产品的方法主要有2种：一是，采用大吨位的挤压机和大尺寸的铝合金圆铸棒进行常规挤压制造，这种方法的优点是生产设备、原材料和工艺都比较常见和成熟，只要有合适的挤压线就可以生产，其缺点是挤压比过大（难挤甚至挤不动，对合金牌号和壁厚有限制）、挤压时间过长（铝棒温度难以维持）、生产成本过高（模具成本高、设备投资大）等；二是，采用扁挤压筒挤压机和特制的扁铸棒进行生产，这种方法的优点是挤压比和挤压时间都比较合适，对合金牌号和壁厚的限制比较少，缺点是现有铝型材厂具备扁挤压生产线的极少，尤其是专用的扁铸棒更是难以获得，而如果全程投资建设上述专用的扁铸棒和扁挤压生产线则投资极大，工艺和技术难度也很高，现提出一种圆铸棒压扁装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种圆铸棒压扁装置，能够使圆铸棒压扁时获得所需的横截面形状，且在轴向长度方向上能够保持不变。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种圆铸棒压扁装置，包括底座、上压块、左限位块、右限位块、前限位块和后限位块，所述底座上方的两侧对称设有侧限位块，所述侧限位块包括左限位块和右限位块，所述底座上方的两端对称设有端限位块，所述端限位块包括前限位块和后限位块，底座的上壁与左限位块的右侧壁、右限位块的左侧壁、前限位块的后端面、后限位块的前端面共同围成压扁模腔，所述压扁模腔为顶部具有开口的半封闭区域，所述压扁模腔用于容置待压扁的圆铸棒，所述前限位块的后壁与后限位块的前壁之间距离的长度与待压扁的圆铸棒的长度相等，所述上压块与一液压压力机相连，上压块在液压压力机的驱动下向下移动对压扁模腔内待压扁的圆铸棒进行径向压扁。

作为优选，所述上压块的长度与待压扁的圆铸棒的长度相等，所述上压块的宽度大于径向压扁后的圆铸棒的宽度。

作为优选，所述上压块的宽度大于左限位块的右侧壁与右限位块的左侧壁之间的最长距离。

作为优选，所述上压块的下平面沿长度方向设有两个对称的凸起筋条，所述凸起筋条内侧具有内凹的圆弧过渡部，使径向压扁后的圆铸棒的上半部两个拐角处具有圆弧过渡，所述凸起筋条外侧具有进行压扁时分别与左限位块、右限位块作压合嵌入时配合的第一台阶。

作为优选，所述左限位块的右上角、右限位块的左上角设有进行压扁时分别与上压块下平面两个凸起筋条外侧作压合嵌入时配合的第二台阶，所述左限位块的右下侧壁、右限位块的左下侧壁分别设有内凹圆弧过渡部，使径向压扁后的圆铸棒的下半部两个拐角处具有圆弧过渡。

作为优选，所述端限位块的高度大于圆铸棒的直径长，所述前限位块和后限位块的高度相同，所述左限位块、右限位块的高度相同。

作为优选，所述左限位块、右限位块、前限位块、后限位块与底座为独立分体加工后组装在一起形成容置待压扁的圆铸棒的模具，或采用整块钢材雕铣加工而成。

作为优选，所述底座的平面上设有相应的顶料脱模孔，用于将完成压扁成型后的扁棒从型腔内顶出来。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过底座、上压块、左限位块、右限位块、前限位块和后限位块等的配合，将热透的圆铸棒放入适用的大吨位液压机上进行径向压扁得到的压扁后的圆铸棒，即为扁棒，该扁棒具有所需的宽高比和横截面形状，可作为采用扁挤压工艺进行制造超宽扁形状的铝型材的原材料铝棒。该装置能够使圆铸棒压扁时得到的扁棒获得所需的横截面形状，且在轴向长度方向上能够保持不变。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种圆铸棒压扁装置的主视示意图；

图2是本实用新型一种圆铸棒压扁装置的左视示意图；

图3是本实用新型进行压扁作业时的状态图，自左至右依次为压扁前，压扁中，压扁后；

图4是华为5g模块散热基板的截面结示意图；

图5是大尺寸液晶显示器用散热铝扁管的截面示意图；

图6是采用本实用新型的装置压扁圆铸棒时，所选用的圆铝铸棒原料、以及压扁后得到扁铝棒的截面形状示意图；其中φ为圆铝铸棒原料截面的直径，w为扁铝棒截面的宽，h为扁铝棒截面的高，r为扁铝棒截面四个圆角的半径；

图7是采用本实用新型的方法生产华为5g模块散热基板型材产品，选用的圆铝铸棒原料、以及压扁后得到扁铝棒的截面形状示意图；

图8是采用本实用新型的方法生产大尺寸液晶显示器用散热铝扁管产品，选用的圆铝铸棒原料、以及压扁后得到扁铝棒的截面形状示意图。

具体实施方式

参阅图1至图3本实用新型一种圆铸棒压扁装置，包括底座1、上压块2、左限位块3、右限位块4、前限位块5和后限位块6，所述底座1上方的两侧对称设有侧限位块，所述侧限位块包括左限位块3和右限位块4，所述底座1上方的两端对称设有端限位块，所述端限位块包括前限位块5和后限位块6，底座1的上壁与左限位块3的右侧壁、右限位块4的左侧壁、前限位块5的后端面、后限位块6的前端面共同围成压扁模腔10，所述压扁模腔10为顶部具有开口的半封闭区域，所述压扁模腔10用于容置待压扁的圆铸棒100，所述前限位块5的后壁与后限位块6的前壁之间距离的长度与待压扁的圆铸棒100的长度相等，所述上压块2与一液压压力机相连，上压块2在液压压力机的驱动下向下移动对压扁模腔10内待压扁的圆铸棒100进行径向压扁。

进一步地，所述上压块2的长度与待压扁的圆铸棒100的长度相等，所述上压块2的宽度大于径向压扁后的圆铸棒100的宽度。所述上压块2的宽度大于左限位块3的右侧壁与右限位块4的左侧壁之间的最长距离。所述上压块2的下平面沿长度方向设有两个对称的凸起筋条21，所述凸起筋条21内侧具有内凹的圆弧过渡部，使径向压扁后的圆铸棒100的上半部两个拐角处具有圆弧过渡，所述凸起筋条21外侧具有进行压扁时分别与左限位块3、右限位块4作压合嵌入时配合的第一台阶。所述左限位块3的右上角、右限位块4的左上角设有进行压扁时分别与上压块2下平面两个凸起筋条21外侧作压合嵌入时配合的第二台阶，所述左限位块3的右下侧壁、右限位块4的左下侧壁分别设有内凹圆弧过渡部，使径向压扁后的圆铸棒100的下半部两个拐角处具有圆弧过渡。所述端限位块的高度大于圆铸棒100的直径长，所述前限位块5和后限位块6的高度相同，所述左限位块3、右限位块4的高度相同。所述左限位块3、右限位块4、前限位块5、后限位块6与底座1为独立分体加工后组装在一起形成容置待压扁的圆铸棒100的模具，或采用整块钢材雕铣加工而成。所述底座1的平面上设有相应的顶料脱模孔，用于将完成压扁成型后的扁棒从型腔内顶出来。

采用上述装置生产产品时的工艺技术路线为：

1、原材料采用通常规格的小尺寸直径铝铸棒，其直径为5英寸~9英寸左右，长度约350~1100mm，更大规格的圆铸棒虽然也适用，但是由于所需的压力机吨位太大，经济型方面较差。

2、对上述圆铸棒先进行预热，温度一般为300~450℃，加热的方法可以采用燃气炉、电炉或感应炉等形式，但加热时应确保热透（温度均匀），其各处温差应不大于20℃。

3、将热透的圆铸棒放入适用的大吨位液压机上进行径向压扁，其压扁量一般为铝棒直径的35~65%，压扁装置的结构如图1所示，压扁时铝棒的两端部和两侧部位分别设有端限位块和侧限位块，侧限位块的形状根据所需扁铝棒的横截面形状设计，且液压压机的压扁模具的上压块的长度与圆铸棒长度相等，而宽度则大于铝铸棒压扁后的宽度，以确保圆铝棒被压扁成规定尺寸大小的扁铝棒，其横截面的4个角部为一定的圆弧状。

以下以实例阐述本实用新型的实现过程：

实施例1

以生产图4所示华为5g模块散热基板为例，该产品宽度为437mm，主体壁厚2mm，截面积为1113.22mm²，按常规工艺其圆铸棒直径至少为380mm（15英寸），需在5000吨卧式挤压机上生产，其挤压比为107.3，即使选用较易挤压的6063牌号的铝合金，其挤压难度也是很大的，假设铝棒长度为1300mm，这类用圆棒挤压超宽型材的挤压速度最多10m/min，则单支铝棒的挤压时间至少为14分钟，不仅生产效率低，时间过长也将导致铝棒后程温度下降。

按上述工艺路线生产上述华为5g模块散热基板型材产品时，采用优选的技术参数如下：使用圆铸棒的直径为229mm（9英寸），长度900mm，压扁后的扁铝棒截面形状如图7右图所示，其宽度w为420mm，高度h为100mm，截面四个圆角半径r为30mm，表面不去皮处理，按该方法生产同样的产品时，挤压比变为非常适宜的37，如按原来的挤压速度10m/min挤压时，单支铝棒的挤压时间变为3.88分钟。而由于挤压比变小，加上扁铝棒与型材仿形度较高，铝棒在模具型腔中的变形度下降且横向一致性变好，将使得实际的挤压速度可以提高到20~30m/min，这时单支铝棒的挤压时间将缩短为2分钟，这样的生产节奏对生产效率、模具寿命、工艺稳定性等均非常有利，可以使生产成本大幅下降。

实施例2

以生产图5所示大尺寸液晶显示器用散热铝扁管为例，该产品宽度为203.25mm，总厚度1.5mm，壁厚0.3mm，截面积为164mm²，按常规工艺其圆铸棒直径至少为178mm（7英寸），需在1800吨卧式挤压机上生产，其挤压比为151.7，由于该产品壁厚仅为0.3mm，所以即使选用较易挤压的1100牌号铝合金，其挤压难度也是很大的，为了提高铝合金的可变性性能，需要提高铝棒的挤压温度，而温度提高对模具寿命和产品的尺寸精度都将带来非常不利的影响。在挤压时间方面，假设铝棒长度为850mm，这类用圆棒挤压超宽超薄型材的挤压速度最多10m/min，则单支铝棒的挤压时间至少为12.5分钟，不仅生产效率低，时间过长也将导致铝棒后程温度下降而闷车。

按上述工艺路线生产上述大尺寸液晶显示器用散热铝扁管产品时，采用优选的技术参数如下：使用圆铸棒的直径为127mm（5英寸），长度500mm，压扁后的扁铝棒截面形状如图8右图所示，其宽度w为192mm，高度h为70mm，截面四个圆角半径r为30mm，表面剥皮单边1.5mm，按该方法生产同样的产品时，挤压比变为非常适宜的77，如按原来的挤压速度10m/min挤压时，单支铝棒的挤压时间变为3.62分钟。而由于挤压比变小，加上扁铝棒与型材仿形度较高，铝棒在模具型腔中的变形度下降且横向一致性变好，将使得实际的挤压速度可以提高到15~20m/min，这时单支铝棒的挤压时间将缩短为2.4分钟，这样的生产节奏对生产效率、模具寿命、工艺稳定性等均非常有利，可以使生产成本大幅下降。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。