一种细小悬臂结构分流挤压模具的制作方法

本发明涉及模具设计与加工领域，特别涉及一种具有悬臂结构的铝型材挤压模具。

背景技术：

具有悬臂结构的铝型材产品是指构成了半封闭形状的型材产品。加工该产品的模具在挤压过程中形成了受载悬臂梁，称之为悬臂模具。因为挤压机所施加的压力通常都会达到几百吨甚至几千吨，所以对模具的强度要求非常高。

现有的针对航空座椅框架而设计的悬臂铝型材，该铝型材呈“日”字型(如附图1所示)，该“日”字型铝型材一角上加工有一开口朝外的圆环。该圆环用于穿靠背布帘类卷芯，开口用于夹持靠背类布帘。为了加工出此圆环，需在下模设计一形状与其匹配的悬臂头及悬臂颈。由于此圆环直径达6mm而开口仅2mm，悬臂头前端面积是悬臂颈面积的10倍以上，而面积相差越大，悬臂颈所受的剪切应力就越大，且开口处后面都要打空刀以便出料，空刀量一般最小也要单边0.3mm，所以打完空刀后悬臂颈对于悬臂头的最大有效支撑仅1.4mm，如此有限的后支撑根本无法保证悬臂结构的最低强度要求，所以模具的悬臂结构很容易变形或断裂。由于此类型的截面特征无法采用常规的吊桥结构，也不宜采用假分流模结构，因此，目前急需开发一种悬臂结构强度足够大的挤压模具。

技术实现要素：

本发明提出一种细小悬臂结构分流挤压模具，解决了现有技术中挤压模具的细小悬臂容易被挤压折断，从而使得模具不能使用的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种细小悬臂结构分流挤压模具，包括相互配合的上模和下模，所述上模设有分流孔与分流桥，分流桥将分流孔隔开，上模的内侧中央还设有模芯，所述下模设有焊合室，焊合室的中央设有与所加工的铝型材外轮廓一致的空腔，所述模芯插入空腔后形成与铝型材形状一致的型腔；所述空腔的其中一侧壁上连接有一悬臂结构，所述悬臂结构位于空腔两个侧壁的夹角处，悬臂结构包括相连的悬臂颈和呈圆柱形的悬臂头，悬臂颈与其中一侧壁连接，空腔旁的焊合室底面加工有一凸出的悬挑式的吊桥，吊桥一端与悬臂头连接固定，吊桥沿悬臂颈方向往焊合室内侧壁延伸。

进一步地，所述吊桥与悬臂头的连接处为一呈圆柱形的连接头，连接头直径小于悬臂头直径。连接头直径小于悬臂头直径可以使得对进料的影响降至最低。

进一步地，所述吊桥另一端通过固定端固定在焊合室底面，固定端与连接头之间为一悬空的锥形部。设置锥形部为悬空可以最大限度减少吊桥对于进料的影响。

进一步地，所述吊桥的高度为10-15mm。

进一步地，焊合室的深度大于等于吊桥的高度。使得上下模能够顺利对接，不影响模具的使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明改变了细悬臂模具仅有后支撑的设计理念而改为前后双支撑，在下模焊合室底面加工了一个用于加固细悬臂的凸起的悬挑式的吊桥结构，吊桥一端固定在焊合室底面一端与悬臂结构连接，从而起到加固悬臂结构的作用，保护悬臂结构不容易偏摆，大大增强了悬臂结构的强度，使此类细小悬臂结构截面模具的设计寿命和实际生产效果均变为可行；其次，由于吊桥沿悬臂颈方向往焊合室内侧壁延伸，因此可将吊桥对于进料的遮挡影响降至最小，不会影响模具的正常使用。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明加工出的铝型材的断面图；

图2为本发明的上模示意图

图3为未安装悬挑式的吊桥结构的下模示意图；

图4为安装了悬挑式的吊桥结构的下模示意图；

图5为悬臂与吊桥的连接示意图；

图6为本发明的上下模配合示意图；

图7为本发明的剖面图。

具体实施方式

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做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。

参见图1-7：

本实施例以航空座椅框架型材为例说明，实际上，本发明中的吊桥4的设计同样可用于其它具有细悬臂结构的型材的模具中。

如图1，加工好的铝型材中间有两个腔体，呈“日”字型，一角上有一个开口朝外的圆环。该悬臂结构铝型材是针对航空座椅框架而设计的，该“日”字型铝型材一角上加工有一开口朝外的圆环。该圆环用于穿靠背布帘类卷芯，开口用于夹持靠背类布帘。

如图2-3所示的挤压模具，上模设有分流孔5与分流桥6，分流孔5可为2-6个，本实施例中为4个。分流桥6将分流孔5隔开，上模内侧中央还设有模芯2。所述模芯2与铝型材两个腔体的形状相匹配。下模设有焊合室1，焊合室1中央设有与所加工的铝型材外轮廓一致的空腔8。为加工出铝型材一角上开口朝外的圆环形状，空腔8两侧壁的夹角上连接有一悬臂结构，悬臂结构包括相连的悬臂头3和悬臂颈9，悬臂颈9与空腔8的其中一侧壁连接。所述模芯2插入空腔8后形成与铝型材形状一致的型腔7。

上模与下模上还设有定位销和装配螺纹孔。将上下模相互配合并组装好后，铝型材的锭坯在压力作用下，从上模的分流孔5流入焊合室1，在焊合室1内汇集，在高温高压等条件的作用下重新焊合，最后通过型腔7流出，从而形成如图1所示的铝型材。

但在现实生产中，挤压机所施加的压力通常都会达到几百吨甚至几千吨，且连接在空腔8侧壁上的悬臂颈9十分纤细，而以悬臂颈9比作为固定支撑的悬臂头3的面积要大很多，本实施例中悬臂颈9的宽度仅2mm，而悬臂头3的直径为6mm，这导致悬臂头3所受到的压力都传导到了悬臂颈9处，应力过于集中，强大的压力很容易就会造成模具从悬臂颈9处变形或断裂，如此整个下模都将报废，从而导致整个模具根本无法使用。

因此，本发明提出了一种加固悬臂结构的方法。

如图2和图4-6所示，在焊合室1的底面用数控机床加工出一悬挑式的吊桥4，吊桥4一端固定在焊合室1底面，另一端与悬臂头3连接。吊桥4与悬臂头3连接处为一圆柱形连接头10，连接头10的直径小于悬臂头3的直径。吊桥4通过固定端固定在焊合室1底面，固定端与连接头10之间为一悬空的锥形部。这样在悬臂头3的顶端将其与焊合室1固定在一起，起到了加固悬臂结构的作用。用数控机床加工吊桥4，能够保证其加工强度和精度。

吊桥4沿着悬臂颈9方向往焊合室1的侧壁延伸。因为吊桥4与悬臂头3连接处为锥形，且悬臂头3位于空腔8的一个角上，因此当吊桥4沿着悬臂颈9方向在焊合室1表面延伸时，锥形部位于悬臂颈9的正上方，悬臂颈9是为了加工出圆环开口的形状，不需要进料，因此可将锥形部对于进料的遮挡影响降至最低。同时设置锥形部为悬空能最大限度减少对型腔7的遮挡，从而把吊桥4对铝型材锭坯进入型腔7的影响降到最低。

而当吊桥4不在此位置时，锥形部就不会位于悬臂颈9的正上方，这样就会遮挡到其余需要进料的地方，影响进料，所产生的实际效果都没有锥形部位于悬臂颈9正上方的效果好。

在加工过程中圆柱形连接头10的直径应尽可能的设计的大一些以增强其强度，但不能大于或等于悬臂头3的直径，以免影响进料。同时，吊桥4的固定端也适当的设计的大一些，增大其与焊合室1的接触面积，增强其强度。

吊桥4的高度为10-15mm，焊合室1的深度大于等于吊桥4的高度。使得上下模能够顺利对接，不影响模具的使用。

在没有加装吊桥4之前，模具一挤压就会出现断裂的情况；加装吊桥4之后，模具可以正常使用半年以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。