本發(fā)明涉及一種蜂窩狀分流熱擠壓模具，特別是涉及劇烈塑性變形的鎂鋁合金等輕量化金屬材料的復(fù)雜型材生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的鎂合金、鋁合金、鈦合金等輕量化金屬材料的熱擠壓成型工藝，主要有正擠壓、反擠壓、轉(zhuǎn)角擠壓和分流擠壓等，這些主流擠壓成型工藝方法主要存在的各自問題和缺陷有：

（1）正擠壓是最普遍的熱擠壓成型工藝之一，即棒材擠入的方向與型材擠出的方向一致，可滿足一擠多出的高效短流程化生產(chǎn)需求。但由于此成型方式的擠壓比偏低，成型過程中材料流動形變或晶粒細化的程度有限，擠出型材的綜合力學(xué)性能較差，對薄壁復(fù)雜型材的擠壓成型較為困難。

（2）反擠壓，即棒材擠入與型材擠出方向呈180°反向，可實現(xiàn)一定程度的材料流動形變或晶粒細化，但通常只適用于簡單截面的型材生產(chǎn)，如圓管、方形管或薄板等，另外難以實現(xiàn)一擠多出的高效生產(chǎn)。

（3）轉(zhuǎn)角擠壓或多道次的轉(zhuǎn)角擠壓，其最大的優(yōu)勢是劇烈塑性變形或晶粒細化特性突出，可大幅度提升材料的綜合力學(xué)性能。但是生產(chǎn)效率低，不適用于一擠多出的高效率短流程的生產(chǎn)方式，主要用在新材料特性的前沿基礎(chǔ)研究中。

（4）分流模擠壓，即對初始棒材成型過程中，先將材料流動過程中分流以降低成型壓力，后再進行壓力熔合，劇烈塑性變形過程中材料微觀晶粒細化，材料強度和熔合連接性能等都得到提升。主要適用于成形高擠壓比、中空復(fù)雜型材等難成型零件，并且可實現(xiàn)一擠多出的高效生產(chǎn)。但同時型材擠出尺寸控制的難度也越大，殘余應(yīng)力不均勻性較明顯，對最終產(chǎn)品的性能控制難度較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種蜂窩狀分流熱擠壓模具，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且便捷高效。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種蜂窩狀分流熱擠壓模具，包括相互靠緊的擠壓前模與擠壓后模，所述擠壓前模沿軸向設(shè)有分流單元，所述分流單元包括至少三個呈蜂窩狀分布的分流孔，分流單元的分流孔在相鄰孔壁的前端均設(shè)有分流橋加強筋，所述擠壓后模沿軸向設(shè)有擠出孔。

優(yōu)選的，所述分流單元還包括用于沿軸向插入擠出孔的芯棒，所述芯棒位于分流孔后端的交叉結(jié)合點處，所述芯棒與擠出孔之間具有間隙。

優(yōu)選的，所述擠壓前模的后端面設(shè)有定位凸部，所述擠壓后模的前端面設(shè)有與定位凸部相嵌的定位凹部。

優(yōu)選的，所述定位凸部上設(shè)有定位孔，所述定位凹部上設(shè)有插入定位孔的定位柱。

優(yōu)選的，所述擠壓前模與擠壓后模的周部均開設(shè)有互相銜接的連接凹槽，所述連接凹槽上徑向設(shè)有螺紋孔。

優(yōu)選的，所述擠壓后模的前端設(shè)有與分流孔相通的一級熔合凹腔，所述擠出孔位于一級熔合凹腔的腔底，所述一級熔合凹腔的腔底在擠出孔的前端設(shè)有二級熔合凹腔。

優(yōu)選的，所述擠壓前模沿著圓周均布有若干個分流單元，所述一級熔合凹腔與若干個分流單元的分流孔均連通。

優(yōu)選的，所述分流單元的分流孔數(shù)量為三個，所述分流橋加強筋的形狀為三角形飛鏢狀。

優(yōu)選的，擠壓前模沿著圓周均布有若干個分流單元，其中兩相鄰三角形飛鏢狀的分流橋加強筋之間設(shè)有一個分流孔。

優(yōu)選的，所述定位柱的數(shù)量為兩個并相對設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：該蜂窩狀分流熱擠壓模具的結(jié)構(gòu)簡單，蜂窩狀分布的分流孔使成型過程中金屬材料流動更加均勻，受力更加平衡，可以有效降低擠壓成型力，并保證擠出型材盡可能小的發(fā)生扭曲變形，從而得到高精密的產(chǎn)品尺寸。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的構(gòu)造示意圖。

圖2為圖1的a-a剖視圖。

圖3為圖1的b-b剖視圖。

圖4為本發(fā)明實施例中擠壓前模的構(gòu)造示意圖一。

圖5為本發(fā)明實施例中擠壓前模的構(gòu)造示意圖二。

圖6為本發(fā)明實施例中擠壓后模的構(gòu)造示意圖一。

圖7為本發(fā)明實施例中擠壓后模的構(gòu)造示意圖二。

圖8為本發(fā)明實施例的爆炸視圖。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

如圖1~8所示，一種蜂窩狀分流熱擠壓模具，包括相互靠緊的擠壓前模1與擠壓后模2，所述擠壓前模沿軸向設(shè)有分流單元，所述分流單元包括至少三個呈蜂窩狀分布的分流孔3，分流單元的分流孔在相鄰孔壁的前端均設(shè)有分流橋加強筋4，所述擠壓后模沿軸向設(shè)有擠出孔5。

在本發(fā)明實施例中，所述分流單元還包括用于沿軸向插入擠出孔的芯棒6，所述芯棒位于分流孔后端的交叉結(jié)合點處，所述芯棒與擠出孔之間具有間隙，能夠在芯棒與擠出孔之間成型出薄壁輕合金型材，芯棒能夠與擠壓后模上的擠出孔相互配合，控制擠出型材的壁厚與扭曲變形。

在本發(fā)明實施例中，所述擠壓前模的后端面設(shè)有定位凸部7，所述擠壓后模的前端面設(shè)有與定位凸部相嵌的定位凹部8。

在本發(fā)明實施例中，所述定位凸部上設(shè)有定位孔9，所述定位凹部上設(shè)有插入定位孔的定位柱10，主要起到定位固定擠壓前后模，使得成型過程中不發(fā)生位移變化的作用。

在本發(fā)明實施例中，所述擠壓前模與擠壓后模的周部均開設(shè)有互相銜接的連接凹槽11，所述連接凹槽上徑向設(shè)有螺紋孔，用于固定連接擠壓前模和擠壓后模，使用時用一金屬固定板裝入連接凹槽，并通過螺釘螺接，使擠壓前模、擠壓后模、金屬固定板連接為一個整體。

在本發(fā)明實施例中，所述擠壓后模的前端設(shè)有與分流孔相通的一級熔合凹腔12，所述擠出孔位于一級熔合凹腔的腔底，所述一級熔合凹腔的腔底在擠出孔的前端設(shè)有二級熔合凹腔13。

在本發(fā)明實施例中，所述擠壓前模沿著圓周均布有若干個分流單元，所述一級熔合凹腔與若干個分流單元的分流孔均連通，一擠多出的熱擠壓成型生產(chǎn)方式，極大提高批量化生產(chǎn)效率，降低能耗節(jié)約生產(chǎn)成本，可實現(xiàn)高擠壓比、復(fù)雜形狀的薄壁中空型材等難成型的輕合金零部件生產(chǎn)。

在本發(fā)明實施例中，所述分流單元的分流孔數(shù)量為三個，所述分流橋加強筋的形狀為三角形飛鏢狀，具有分流作用，蜂窩狀分流結(jié)構(gòu)設(shè)計主要起到均勻分布材料流動，降低擠壓成型力，消除整體裝置的受力不均勻性，提高模具壽命。

在本發(fā)明實施例中，擠壓前模沿著圓周均布有若干個分流單元，其中兩相鄰三角形飛鏢狀的分流橋加強筋之間設(shè)有一個分流孔。

在本發(fā)明實施例中，所述定位柱的數(shù)量為兩個并相對設(shè)置。

在本發(fā)明實施例中，材料流動經(jīng)過擠壓前模中蜂窩狀的分流孔后流入擠壓后模，并在一級熔合凹腔中進行匯合連接，此時材料經(jīng)過一個循環(huán)的分離和熔合，微觀晶粒得到一定程度的細化；之后材料又分別流入二級熔合凹腔；二級熔合凹腔主要起到優(yōu)化材料流動取向，控制材料流入擠出孔前達到較為均勻的流動速度，降低擠出型材因擠出速度不均勻?qū)е碌呐で冃?；擠出孔與產(chǎn)品外輪廓線形狀一致，內(nèi)部將與擠壓前模上面的芯棒配合，控制產(chǎn)品的薄厚，使得擠出產(chǎn)品為中空薄壁型材，適用于汽車工業(yè)、航空航天、航?；ず秃四茉O(shè)備等要求滿足輕量化合金材料的批量生產(chǎn)，如高強復(fù)雜鋁合金型材管件替代汽車內(nèi)部的鋼板沖壓件，達到減重的效果。

在本發(fā)明實施例中，該蜂窩狀分流熱擠壓模具的工作原理為：先將擠壓前模和擠壓后模通過定位孔和定位柱裝配到位，再用一金屬固定板裝入連接凹槽，并通過螺釘螺接，使擠壓前模、擠壓后模、金屬固定板連接為一個整體，并預(yù)加熱到接近成型熱擠壓溫度；再將固定連接好的模具放入擠壓機設(shè)備型腔中；接著預(yù)加熱后的輕合金圓柱形棒材14放入熱擠壓機設(shè)備料筒中，棒材前端與擠壓機推桿接觸，后端與擠壓前模的前端接觸；沿著擠壓方向，材料流動經(jīng)過擠壓前模上的蜂窩狀的分流孔和三角形飛鏢狀的分流橋加強筋，實現(xiàn)材料的分流細化微觀晶粒組織，提高材料性能；分流后的材料進入擠壓后模前端的一級熔合凹腔，實現(xiàn)初步的材料熔合；之后再進一步的分離進入二級熔合凹腔，降低材料流動速度的不均勻性；最后材料流入由擠壓前模上的芯棒和擠壓后模上的擠出孔配合組成的具有薄壁中空型材形狀的擠出孔；本發(fā)明為一擠多出，擠出的型材15呈圓周陣列分布；剛擠出的型材經(jīng)空氣冷卻，并進行微小的牽引拉伸，最后進行熱處理強化處理。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可以得出其他各種形式的蜂窩狀分流熱擠壓模具。凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。