长寿命复合结构挤压模具的制作方法

1.本发明涉及挤压模具技术领域，特别涉及一种长寿命复合结构挤压模具。


背景技术：

2.热挤压是指将金属材料加热到热锻成形温度进行挤压，即在挤压前将坯料加热到金属的再结晶温度以上的某个温度下进行的塑性变形，热挤压模具可用于铝合金型材的热挤压成型。
3.在热挤压成形过程中，由于坯料和模具之间存在非常高的滑动速度和较高的热量交换，并且在热挤压模具圆角过渡处特别是模具横截面积大幅度减小的位置会产生非常大的正压力，导致热挤压模具失效而使热挤压模具模具寿命降低。
4.通常热挤压成形过程中的热挤压模具失效分为磨粒磨损、塑性变形和热疲劳三种。其中，其中磨粒磨损和塑性变形是导致热挤压模具在生产中失效的主要原因。
5.目前，对于普通变形铝合金材料的热挤压模具，一般使用热作模具钢整体模具，且模具寿命较长；但对于高硅铝合金材料、陶瓷颗粒增强铝基复合材料这类含有硬质点材料，采用热作模具钢模具挤压时，模具极易出现严重的磨粒磨损，使模具寿命大幅降低，进而导致生产时更换模具频繁、生产效率低下、生产成本上升。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的是提供一种长寿命复合结构挤压模具，旨在解决现有的热挤压模具用于高硅铝合金和陶瓷颗粒增强铝基复合材料这类耐磨铝材的挤压时，热挤压模具的成型区工作带极易被磨损，从而导致热挤压模具寿命降低的问题。
7.为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
8.一种长寿命复合结构挤压模具，包括模具本体和镶嵌体；所述模具本体包括导流区和成型区；所述导流区和所述成型区为一体式结构；所述导流区包括第一外壁；所述成型区包括第二外壁；所述第一外壁和所述第二外壁彼此相对且平行；
9.所述导流区开设有依次贯通的进料腔和导流腔；所述成型区开设有依次贯通的镶嵌腔和导出腔；所述镶嵌体可拆卸镶嵌于所述镶嵌腔内；所述镶嵌体为硬质合金镶嵌体；所述镶嵌体的中部开设有彼此贯通的挤压成型孔和出料腔；
10.当所述镶嵌体嵌入所述镶嵌腔中时，所述出料腔和所述导出腔连通，且所述挤压成型孔和所述导流腔连通；所述进料腔用于置入胚料；所述导流腔用于使胚料受力后向所述镶嵌体聚集；胚料受力后经过所述挤压成型孔排出以形成型材；所述出料腔和所述导出腔均用于通过并排出型材。
11.优选的，所述导流腔包括第一侧壁；所述导流腔所占据的空间呈倒立的圆台状；所述第一侧壁的远离所述进料腔的一端与所述镶嵌腔连通。
12.优选的，所述镶嵌腔包括第二侧壁和第一底壁；所述第二侧壁与所述第一侧壁连接。
13.优选的，所述导出腔贯通于所述第一底壁。
14.优选的，所述导出腔所占据的空间呈圆台状。
15.优选的，所述第二侧壁垂直于所述第一底壁。
16.优选的，所述第一底壁平行于所述第一外壁。
17.优选的，所述镶嵌体为韧性陶瓷镶嵌体。
18.优选的，所述镶嵌体为钨合金镶嵌体。
19.优选的，所述成型区还开设有螺纹孔；所述螺纹孔用于通过螺栓将所述模具本体固定于外界热挤压成型设备。
20.与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
21.本发明提出的长寿命复合结构挤压模具，在对于胚料进行挤压成型时，胚料通过与镶嵌体的第三外壁进行挤压，最终从挤压成型孔中成型排出，在挤压的过程中，胚料与镶嵌体的接触压力远大于胚料与导流腔的内壁的接触压力，即能够大大降低胚料对于导流腔的磨损，而镶嵌体是碳化钨硬质合金，其硬度高于模具本体，能够承受较大的挤压力量，能够轻松应对高硅铝合金材料、陶瓷颗粒增强铝基复合铝材等胚料的挤压成型操作，从而大大提升了整个挤压模具的使用寿命，避免生产过程中频繁更换挤压模具，从而提升生产效率；且即便在挤压成型多次后镶嵌体出现磨损，也可以通过更换镶嵌体的方式来应对，不再需要更换整个挤压模具，从而降低了生产成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明提出的一种长寿命复合结构挤压模具一实施例的结构示意图；
24.图2为本发明提出的一种长寿命复合结构挤压模具一实施例去除镶嵌体后的结构示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称110模具本体120导流区130成型区140进料腔150导流腔160第一侧壁170环形壁180镶嵌腔190第一底壁210第二侧壁220镶嵌体230挤压成型孔240出料腔250导出腔260螺纹孔270第一外壁280第二外壁290第三外壁310第三侧壁320第二底壁
27.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
33.本发明提出一种长寿命复合结构挤压模具。
34.请参考附图1
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附图2，在本发明提出的一种长寿命复合结构挤压模具(以下简称为挤压模具)的一实施例中，本挤压模具包括模具本体110和镶嵌体220；模具本体110包括导流区120和成型区130；导流区和成型区130为一体式结构；导流区120包括第一外壁270；成型区130包括第二外壁280；第一外壁270和第二外壁280彼此相对且平行。
35.导流区120开设有依次贯通的进料腔140和导流腔150；成型区130开设有依次贯通的镶嵌腔180和导出腔250；镶嵌体220可拆卸镶嵌于镶嵌腔180内(这里的可拆卸镶嵌方式包括但不限于机械镶嵌、热压镶嵌及热等静压镶嵌)；镶嵌体220为硬质合金镶嵌体220(如碳化钨)；镶嵌体220的中部开设有彼此贯通的挤压成型孔230和出料腔240。
36.进料腔140的一端贯通第一外壁270，进料腔140的另一端连通于导流腔150。进料腔140的中轴线垂直于第一外壁270；镶嵌体220还包括第三外壁290。挤压成型孔230的一端贯通于第三外壁290，挤压成型孔230的另一端贯通于出料腔240。
37.当镶嵌体220嵌入镶嵌腔180中时，出料腔240和导出腔250连通，且挤压成型孔230和导流腔150连通，且第三外壁290平行于第一外壁270；进料腔140用于置入胚料；导流腔150用于使胚料受力后向镶嵌体220聚集挤压；胚料受力后经过挤压成型孔230排出以形成型材；出料腔240和导出腔250均用于通过并排出型材。
38.本发明提出的长寿命复合结构挤压模具，在对于胚料进行挤压成型时，胚料通过与镶嵌体220的第三外壁290进行挤压，最终从挤压成型孔230中成型排出，在挤压的过程中，胚料与镶嵌体220的接触压力远大于胚料与导流腔150的内壁的接触压力，即能够大大
降低胚料对于导流腔150的磨损，即大大降低胚料与模具本体110的接触压力；而镶嵌体220是碳化钨硬质合金，其硬度高于模具本体110，能够承受较大的挤压力量，能够轻松应对高硅铝合金材料、陶瓷颗粒增强铝基复合铝材等胚料的挤压成型操作，从而大大提升了整个挤压模具的使用寿命，避免生产过程中频繁更换挤压模具，从而提升生产效率；且即便在挤压成型多次后镶嵌体220出现磨损，也可以通过更换镶嵌体220的方式来应对，不再需要更换整个挤压模具，从而降低了生产成本。
39.此外，导流腔150包括第一侧壁160；导流腔150所占据的空间呈倒立的圆台状；第一侧壁160的远离进料腔140的一端与镶嵌腔180连通，且导流腔150的连接于镶嵌腔180的一侧的口径小于连接于进料腔140的一侧的口径。进料腔140的所占据的空间呈圆柱体状；进料腔140的中轴线与模具本体110的中轴线共线；导流腔150的中轴线与模具本体110的中轴线共线；导流腔150还包括与进料腔140的侧壁连接的环形壁170；环形壁170的平行于导流腔150的中轴线的截面呈圆弧状。
40.通过上述技术方案，能够更利于胚料在导流腔150内被挤压后向镶嵌腔180挤压聚集，以便于胚料从挤压成型孔230中排出。
41.同时，镶嵌腔180包括第二侧壁210和第一底壁190；第二侧壁210与第一侧壁160连接；镶嵌腔180的中轴线与进料腔140的中轴线共线；导出腔250贯通于第一底壁190。导出腔250所占据的空间呈圆台状。通过上述技术方案，以便于镶嵌体220可拆卸镶嵌于镶嵌腔180内。
42.第二侧壁210垂直于第一底壁190；第一底壁190平行于第一外壁270，这样设置能够使得镶嵌体220更加稳固地镶嵌于镶嵌腔180内。
43.具体的，镶嵌体220包括第三外壁290、第三侧壁310和第二底壁320；当镶嵌体220镶嵌于镶嵌腔180内时，第三侧壁310与第二侧壁210贴合接触，第二底壁320与第一底壁190贴合接触，且第三外壁290平行于第一外壁270；这样设置使得镶嵌体220更加稳固地镶嵌于镶嵌腔180内，且镶嵌体220在挤压成型时所承受的压力能够更加均匀地转移至模具本体110。
44.同时，当镶嵌体220镶嵌于镶嵌腔180内时，出料腔240和镶嵌体220共中轴线，且出料腔240和进料腔140共中轴线；出料腔240和导出腔250共中轴线；出料腔240呈圆台状，且出料腔240的内壁与导出腔250的内壁共面，这样设置更便于成型后的型材的排出，同时使得镶嵌体220能够和镶嵌腔180及导出腔250的配合精度更高，从而使得镶嵌体220在挤压成型时所承受的压力能够更加均匀地转移至模具本体110。
45.此外，上述镶嵌体220还可以为韧性陶瓷镶嵌体220。上述镶嵌体220还可以为钨合金镶嵌体220。韧性陶瓷和钨合金镶嵌体220均为硬质合金，耐磨损能力更强，适合作为本发明中的镶嵌体220使用。
46.同时，上述成型区130还开设有螺纹孔260；螺纹孔260用于通过螺栓将模具本体110固定于外界热挤压成型设备。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。