[实用新型]一种管材堵板挤压成型用模具

说明书

                                    技术领域

本实用新型属于有色金属加工中的一种金属模具，尤其涉及一种用于铜、铝及铜、铝合金管材堵板挤压成型用模具。

                                    背景技术

目前，广泛用于大型钢铁企业的结晶器、建筑行业的通水主管道方面所使用的铜、铝及铜、铝合金管材，大多采用挤压作为加工的头道工序，在大规格铜、铝管挤压中，又以卧式挤压为主。随着国内外各种制造行业的发展，对铜、铝管的壁厚精度要求日益提高，因为壁厚的均匀性直接关系到铜、铝管使用寿命，而卧式挤压即使在设备精度达到要求的情况下，由于大型挤压轴本身所带来的自重影响以及铸锭与挤压轴之间的间隙，加之铜、铝材的高温强度通常比较低，在金属尚未充满挤压筒时，由于前端的挤压工位是自由端，按照最小阻力定律，高温铸锭前部已经流出模孔，无法充填完整。通常上部有间隙致使金属流出模孔时周向不均匀，管材偏心严重，尤其是管材头部，在穿孔时穿孔针穿出的料头会降低产品的成材率(管材规格、直径与径厚比越大，穿孔料头越重，影响就越显著)。

目前管材卧式挤压的挤压程序通常为：铸锭送入挤压筒，此时前端工位是挤压工位→挤压轴向前充填→挤压轴返回至设定位置进行穿孔→挤压轴向前进行挤压。管材壁厚的均匀程度是铜、铝及铜、铝合金管材的重要技术指标，挤压程序通常作为头道工序，是决定管材壁厚均匀性的基础，尤其是对于大规格管材来说，即无法通过轧制又不能通过多道次拉伸来改善管材壁厚均匀性，所以目前现有的挤压程序及模具已无法满足铜、铝及铜、铝合金管材日益提高的要求。

                                    发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种提高管材壁厚精度、成材率及管材内部材质更致密的堵板挤压成型用模具。堵板挤压对传统挤压进行了创新，其作用是使铜、铝及铜、铝合金管材在制品流出模孔之前进行充分的充填，即可以消除铸锭与挤压筒之间的间隙，从而实现挤压过程中金属周向流动均匀，获得壁厚均匀度好的管材，满足市场需求，并且能够显著降低产品的几何废料比例，提高成材率，同时又能获得更致密的内部材质。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：

一种管材堵板挤压成型用模具，该模具为塔型，它包括前端、中部、后部组成为一体，前端、中部为凸出的圆型，后部是方型或圆型；所述模具在挤压过程中，是与挤压机的挤压筒、挤压轴、穿孔针及挤压垫片配套使用的，即在挤压过程中增加一个堵板模具工位和一个将堵板模具工位更换成挤压工位程序，充填时模具与挤压筒靠紧，即将目前传统充填时前部自由端改为封闭端，随后再更换成挤压工位，也就是带有自由端的模具。挤压过程中采用：铸锭送入挤压筒，此时前端工位是堵板工位→挤压轴向前充填→挤压轴返回至设置位置进行穿孔→前端工位更换成挤压工位→挤压轴向前进行挤压。

铸锭送入挤压筒，此时前端工位是堵板模具工位：堵板挤压成型模具是将堵板通过放置在挤压机横向滑动模架上的堵板座上被固定住，并通过横向移动缸控制进行运动；堵板模具上部设置有螺孔便于放置和更换。堵板挤压成型模具是与安装在挤压机上的挤压筒及安装在挤压机后横梁上的挤压轴和穿孔针及挤压垫片配套使用的，使用时模具与挤压筒靠紧；前端角度和挤压筒端口角度互为余角或为平面的一种用于挤压成型模具；工作中堵板模具前端进入挤压筒或靠紧挤压筒，与挤压筒进行紧密结合。

                                    有益效果

充填时由于前部自由端改为封闭端，可以更加完整充填，并且也由于前端的封闭，使得穿孔过程中造成了二次充填，与目前传统的挤压相比，可以同时使得铸锭中心部位的金属不再直接流出模孔变成几何废料，而是大部分相对于穿孔针进行回流，并推动后部金属向后运动；这种金属在高温高压下的变形，能够充分改善金属内部的原始铸造组织，并使原来铸锭中心部的金属得到大部分利用，提高成材率，降低生产成本，又能获得更致密的内部材质。偏心率由通常的8～12％降低至2～7％，壁厚均匀度提高50％以上。这种管材堵板挤压成型用模具，可广泛应用于铜、铝及铜、铝合金管材生产，尤其在大规格管材方面更有意义。

                                    附图说明

图1是与挤压机的挤压筒、挤压轴、穿孔针及挤压垫片配套使用的示意图。图中：堵板(1)、挤压筒(2)、穿孔针(3)、挤压轴(4)、堵板座(5)、挤压垫片(6)。