专利名称：硬合金空心薄壁型材挤压模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬合金空心薄壁型材挤压模具，属于挤压模具技术领域。
背景技术：
随着科学技术的飞速发展，对于高新技术产品的硬合金空心薄壁型材愈来愈得到广泛应用。传统的型材挤压模具一般由模具外套和模具内套构成，外套和内套配合在一起形成的空腔为型材壁厚，模具外套入料口端设有一字型模桥，合金坯料分流效果差，而且模桥的截面形状设计不合理，致使制品焊合质量不好、残料不易分离，影响模具的使用寿命， 增加了生产成本。因此说，传统的型材挤压模具存在合金坯料分流效果差、残料不易分离、 使用寿命短的问题。为了满足硬合金空心薄壁型材的广泛应用，传统的型材挤压模具存在的问题亟待解决。
发明内容
本发明是为了解决传统的型材挤压模具存在合金坯料分流效果差、制品焊合质量不好，残料不易分离和使用寿命短的问题，进而提供了一种硬合金空心薄壁型材挤压模具。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具包括模具外套和模具内套，所述模具外套包括外套主体和入料段，所述入料段包括十字形模桥、芯子和四个桥墩，所述芯子包括型芯板和颈部；十字形模桥与外套主体的横截面平行设置，十字形模桥的四端各通过一个桥墩与外套主体的入口端端面固接为一体，芯子位于十字形模桥和外套主体之间，型芯板的一端端面通过颈部与十字形模桥的中心处固接为一体，模具内套紧固安装在外套主体的内腔中，模具内套的入口端设有模孔，型芯板居中位于所述模孔内，型芯板与模孔之间的形成的缝隙为型材挤压模型腔；十字形模桥与模具内套之间的空间为焊合室，十字形模桥上的四个孔为入料口 ；所述十字形模桥的横截面的入料口端呈尖状。本发明的有益效果是本发明所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具，用于7A53铝合金型材的热挤压加工艺，在500度的热加工条件下，模具没有发生变形和撕裂，也不用进行返修，挤出的型材尺寸精度、表面粗糙度均达到预期目标，符合挤压型材的标准要求。模具的挤压寿命达5吨以上，也超出3. 5吨的设计要求。7A53合金型材经过淬火、人工时效处理后，强度、韧性、塑性等指标均符合国家标准要求，这种型材可用于制造汽车保险杠。本发明通过十字形模桥及其横截面的设计，使挤压时模桥根部不易发生变形、开裂，型材的焊缝质量好，制品焊合质量好，极大增强了模具的使用寿命，能完全满足硬合金空心薄壁型材的挤压成型。本发明适合于所有硬合金空心薄壁型材挤压模具，能显著地提高型材的焊合质量和模具的使用寿命及型材的挤压成型性，具有尺寸精度高、制品成型好、 制品焊合质量好的优点。十字形模桥1-2-1的横截面形状的设计使残料分离容易，模具使用寿命长。
图1是本发明的模具外套的主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1的左视图， 图4是模具内套的主视图，图5是是图4的俯视图，图6是本发明的主视图，图7是图6的俯视图，图8是图6的左视图；图9是本发明的十字形模桥的横截面图，图10是传统模具的模桥的横截面图。
具体实施例方式具体实施方式
一如图1 10所示，本实施方式所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具，所述挤压模具包括模具外套1和模具内套2，所述模具外套1包括外套主体1-1和入料段1-2，所述入料段1-2包括十字形模桥1-2-1、芯子1-2-2和四个桥墩1_2_3，所述芯子 1-2-2包括型芯板1-1-2-1和颈部1-2-2-2 ；十字形模桥1_2_1与外套主体1_1的横截面平行设置，十字形模桥1-2-1的四端各通过一个桥墩1-2-3与外套主体1-1的入口端端面固接为一体，芯子1-2-2位于十字形模桥1-2-1和外套主体1-1之间，型芯板1-1-2-1的一端端面通过颈部1-2-2-2与十字形模桥1-2-1的中心处固接为一体，模具内套2紧固安装在外套主体1-1的内腔中，模具内套2的入口端设有模孔2-1，型芯板1-1-2-1居中位于所述模孔2-1内，型芯板1-1-2-1与模孔2-1之间的形成的缝隙为型材挤压模型腔3 ；十字形模桥1-2-1与模具内套2之间的空间为焊合室4，十字形模桥1-2-1上的四个孔为入料口 5 ； 所述十字形模桥1-2-1的横截面的入料口端呈尖状。传统模桥的横截面形状入料口端呈圆弧状(参见图10)，不易分离残料，而且在使用时模桥易从桥根部拉断，损毁模具。而将十字形模桥1-2-1的横截面的入料口端设计成尖状，易分离残料，而且在使用时模桥不易从桥根部拉断，提高模具的使用寿命。十字形模桥1-2-1 (分流桥)及其横截面的设计使得分流效果更好，所述分流桥易于分离挤压后的残料而且增加模具的强度。四个桥墩的作用是支承十字桥，增加其强度。本实实施方式中，为防止十字形模桥下面的模孔由于金属充填不足而导致两平面凹下，制作时分别在模孔外侧增加了预补偿量0. 5mm和0. 2mm。
具体实施方式
二 如图1 10所示，本实施方式所述十字形模桥1-2-1的横截面轮廓形状呈水滴状，所述十字形模桥1-2-1的横截面轮廓形状由等腰三角形和抛物线构成，所述等腰三角形的底部两腰与抛物线的开口端通过两个过渡圆弧平滑连接。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图1 10所示，本实施方式所述十字形模桥1-2-1的横截面轮廓形状的入料口处的夹角α为45° 65°。其它组成及连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四如图1 10所示，本实施方式所述模具外套1和模具内套2均由SRM-101热作模具钢材料制成。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。SRM-101 热作模具钢是在国内外研发高级工模具钢的基础上，汇多元素及其特性和共性于一体，又经先进工模具钢生产工艺加工制成的一种新热作模具钢。主要是解决高温作业时硬度低， 强度不高，抗热疲劳性能差的问题。这种材料可提高高温硬度，硬度可达HRC56-58.高温强度和抗疲劳性能都比Η13高一倍左右，使用寿命比Η13可提高3-4倍。
本发明所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具的设计过程为一、模具材料选用，模具材料选用进口 SRM-101热作模具钢；二、根据生产工艺要求确定挤压模具外形结构及外形尺寸，模具外形结构及外形尺寸的设计，模具外形结构设计为十字桥分流组合模具结构， 外形尺寸设计为最大直径Φ为205. 86mm、总高h为130mm ；三、将步骤二得到的模具外形结构及外形尺寸设计模具的结构要素(包括模桥的截面形状、模桥的高度尺寸、模桥的厚度尺寸、焊合室的深度、模内套的外形结构及尺寸、模芯的形状及尺寸)，本步骤中模具结构要素的设计方法为将十字凸出桥的入料口断面形状设计成锥形；再将十字凸出桥设计成不等宽的锥形分流桥；模桥的高度设计79mm ；焊合室深度为18mm ；模内套的形状为长方形， 四面带3°斜面；模芯的形状为长方形；四、将步骤二和三得到的设计方案进行模具强度校核后即得到合理而独特的硬合金空心薄壁型材挤压模具，对设计好的模具进行抗剪强度校核和分离残料时桥根部所受的抗拉强度校核。
权利要求
1.一种硬合金空心薄壁型材挤压模具，所述挤压模具包括模具外套(1)和模具内套O)，其特征在于所述模具外套(1)包括外套主体(1-1)和入料段(1-2)，所述入料段 (1-2)包括十字形模桥(1-2-1)、芯子(1-2-2)和四个桥墩(1-2-3)，所述芯子(1_2_2)包括型芯板(1-2-2-1)和颈部(1-2-2-2)；十字形模桥(1-2-1)与外套主体(1_1)的横截面平行设置，十字形模桥(1-2-1)的四端各通过一个桥墩(1-2-3)与外套主体(1-1)的入口端端面固接为一体，芯子(1-2-2)位于十字形模桥(1-2-1)和外套主体(1-1)之间，型芯板 (1-2-2-1)的一端端面通过颈部(1-2-2- 与十字形模桥(1-2-1)的中心处固接为一体，模具内套⑵紧固安装在外套主体(1-1)的内腔中，模具内套⑵的入口端设有模孔0-1)， 型芯板(1-2-2-1)居中位于所述模孔内，型芯板(1-2-2-1)与模孔之间的形成的缝隙为型材挤压模型腔(3)；十字形模桥(1-2-1)与模具内套( 之间的空间为焊合室G)，十字形模桥(1-2-1)上的四个孔为入料口( ；所述十字形模桥(1-2-1)的横截面的入料口端呈尖状。
2.根据权利要求1所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具，其特征在于所述十字形模桥(1-2-1)的横截面轮廓形状呈水滴状，所述十字形模桥(1-2-1)的横截面轮廓形状由等腰三角形和抛物线构成，所述等腰三角形的底部两腰与抛物线的开口端通过两个过渡圆弧平滑连接，所述等腰三角形的顶端有过渡圆角。
3.根据权利要求2所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具，其特征在于所述十字形模桥(1-2-1)的横截面轮廓形状的入料口处的夹角(α)为45° 65°。
4.根据权利要求1所述的硬合金空心薄壁型材挤压模具，其特征在于所述模具外套 (1)和模具内套(2)均由SRM-IOl热作模具钢材料制成。
全文摘要
硬合金空心薄壁型材挤压模具，属于挤压模具技术领域。本发明是为了解决现有的型材挤压模具存在合金坯料分流效果差、制品焊合质量不好，残料不易分离和使用寿命短的问题。十字形模桥的四端各通过一个桥墩与外套主体的入口端端面固接为一体，型芯板的一端端面通过颈部与十字形模桥的中心处固接为一体，模具内套紧固安装在外套主体的内腔中，模具内套的入口端设有模孔，型芯板居中位于所述模孔内，型芯板与模孔之间的形成的缝隙为型材挤压模型腔；十字形模桥与模具内套之间的空间为焊合室，所述十字形模桥的横截面的入料口端呈尖状。本发明适合于所有硬合金空心薄壁型材挤压模具，能显著地提高型材的焊合质量和模具的使用寿命及型材的挤压成型性。
文档编号B21C25/02GK102284544SQ20111021667
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者左宏卿, 王丽巍 申请人:东北轻合金有限责任公司