今天給各位分享擠壓加工用的組合模具及其擠壓加工方法的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)熱沖壓成形模具設(shè)計(jì)的考慮進(jìn)行分享，希望能對(duì)你有所幫助！

本文導(dǎo)讀目錄：

1、擠壓加工用的組合模具及其擠壓加工方法

2、熱沖壓成形模具設(shè)計(jì)的考慮

3、模具溫度該如何設(shè)定？

擠壓加工用的組合模具及其擠壓加工方法

　　具有向外伸出的插入該型芯支承孔或支承凹槽中的支承件，及設(shè)有具有型芯定位孔的型芯定位模，在型芯定位孔內(nèi)有一面向擠壓方向反向作支承用的端面;。

　　上述型芯，將插入其支承或支承凹槽的型芯支承件的向外伸出端，支承在定位模定位孔作支承用的端面上。

　　并且使用插入定位模定位孔中的型芯所構(gòu)成的組合模具進(jìn)行擠壓工藝。

　　在此方法中，所使用模具的上述支承件最好是銷子，該支承銷以其二端部向外伸出狀態(tài)，插到型芯支承孔或支承凹槽中，該支承銷向外伸出二端部支承在定位模定位孔支承用端面上。

　　圖1a是關(guān)于第一實(shí)施例的組合模具的水平剖視圖;。

　　圖3a是第二實(shí)施例的組合模具水平剖視圖;。

　　圖7a是沿圖5中5-5線剖視圖，圖7b是沿圖5中6-6線剖視圖，，圖7c是沿圖5中7-7線剖視圖;。

　　圖8a～8g是沿圖2，4中8-8線各種形式型芯形狀的剖視圖;。

　　圖10是第三實(shí)施例中型芯與支承銷分離后剖視圖;。

　　圖11是第四實(shí)施例，其型芯與支承銷分開后透視圖;。

　　圖12是作為一種制造對(duì)象實(shí)施的熱交換器用管材的斷面立體圖;。

　　圖13a是說(shuō)明第二實(shí)施例用的，表示橋部后端部平面圖，圖13b是沿圖13a中13-13線剖視圖;。

　　圖14a是現(xiàn)有技術(shù)的模具分解立體圖，圖14b是現(xiàn)有技術(shù)的型芯立體圖，圖14c是現(xiàn)有技術(shù)的型芯立體圖。

　　下面，以適用于圖12所示熱交換器用的鋁制管材(1)的擠壓加工所用的組合模具，與擠壓加工方法的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。

　　然而，不言而喻，本發(fā)明還廣泛地適用于熱交換器管材以外其它小型、中型、大型的各種擠壓型材的擠壓加工，重要的事，陽(yáng)模廣泛適用于將型芯與型芯定位模分開而構(gòu)成的各種陰陽(yáng)模組合成的組合模具，以及使用該組合模具進(jìn)行擠壓加工的方法。

　　第一實(shí)施例圖1和圖2所示的組合模具(2)中，(3)是陰模，(4)是陽(yáng)模。

　　在陽(yáng)模(4)中，(12)是型芯，(18)是作為支承件用的支承腔，(14)是型芯定位模，(25)是蓋板。

　　型芯(12)由模具鋼，硬質(zhì)合金或陶瓷等平板材料制成。

　　即在其前端部上，形成管材(1)的空心部分(1a)……的梳狀空心成形部分(15)，通常是用例如放電加工制成，而其側(cè)面的靠近寬度方向的中央處的園形支承孔(16)，是用線切割放電穿透制成。

　　進(jìn)一步，圖8a所示，型芯(12)的中間部分橫截面的四個(gè)角，雖可加工為直角，但，如果按圖8b～8e所示，相應(yīng)加工為鈍角或園角，則有利于防止因應(yīng)力集中而使型芯(12)等破壞，而且，也可加工為如圖8f，圖8g所示的形狀。

　　如圖1a，圖1b及圖2所示支承銷(13)，用與型芯(12)相同的材料，先加工為園柱形，然后在其一側(cè)全長(zhǎng)上，加工一平面部分(17)，其長(zhǎng)度大于型芯(12)的厚度，以貫通設(shè)置在型芯(12)的支承孔(16)中，其二端部向外伸出孔外一定長(zhǎng)度，而其直徑大致與型芯(12)的支承孔(16)的直徑一致，支承銷(13)以適當(dāng)方式插入型芯支承孔(16)中。

　　型芯定位模(14)，在橫斷其軸心部位的擠壓材料流通孔(19)內(nèi)，設(shè)有一橋部(20)，它將流通孔(19)分為左右二個(gè)材料流通孔(18)，(18)，從而構(gòu)成一體的模具，而且在橋部(20)上，設(shè)有在擠壓方向貫通橋部的作為型芯(12)定位的型芯定位孔(21)。

　　型芯定位孔(21)，形成一個(gè)與型芯(12)橫截面形狀大體上一致的內(nèi)橫截面形狀，型芯(12)以適當(dāng)方式插入型芯定位孔(21)中。

　　于是，在型芯定位孔(21)的寬度方向上，其內(nèi)表面的中央部位，以相互對(duì)稱的配置關(guān)系，分別加工成自尾端向前端延伸一定深度的導(dǎo)向用的溝槽(22)，(22)，在它們里面的底部，形成一平坦支承用的端面(23)，(23)，此溝槽(22)，(22)寬度與支承銷(13)的長(zhǎng)度一致，支承銷(13)以其二端部伸出于溝槽(22)，(22)中，于是它便處于定位孔(21)中。

　　另外，型芯定位模(14)的橋部(20)的后端面，縮進(jìn)定位模(14)中，形成嵌合配置蓋板(25)的凹部(26)，為了防止蓋板(25)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在凹部(26)的兩端處加工出凹槽(27)，(27)，蓋板(25)以所預(yù)定的方向位置，準(zhǔn)確地嵌合到凹部(26)內(nèi)。

　　蓋板(25)為長(zhǎng)園形元件，其后面一側(cè)加工成三角形，以便使擠壓材料，在定位模(14)的二個(gè)材料流通孔(18)，(18)上平滑地分流。

　　陽(yáng)模(4)的組裝是這樣，先將支承銷(13)貫通地插入型芯(12)的支承孔(16)中，此時(shí)，支承銷(13)的平面(17)在支承孔(16)內(nèi)，并面向擠壓方向的前方。

　　這樣，將型芯(12)從定位模(14)的后面插到定位孔(21)中，同時(shí)，使支承銷(13)二端部(13a)(13a)的平面(17)與定位孔(21)內(nèi)的支承端面(23)接觸。

　　由于這種接觸，便正確地確定了型芯(12)與定位模(14)的前后方向相對(duì)位置。

　　型芯(12)前端的成形部分(15)，便定位在離定位模(14)前端面只伸出一規(guī)定的長(zhǎng)度，然后，將蓋板(25)嵌合到設(shè)置在型芯定位模(14)后部的嵌合用的凹部(26)中，并且，利用焊接等方法把該蓋板(25)固定在定位模(14)上。

　　用上述裝配方法，將組裝成的陽(yáng)模(4)，使之與陰模(3)進(jìn)行組裝，于是，便構(gòu)成一擠壓用的組合模具(2)，這樣，便形成了對(duì)應(yīng)于型芯(12)前端成形部(15)與陰模(3)成形孔(5)之間的管材(1)的橫斷面形狀的成形間隙(29)。

　　將此組合模(2)裝到擠壓機(jī)上，使成段的鋁坯金屬等擠壓材料通過(guò)而進(jìn)行擠壓，在模具前方便擠出多孔扁平管材(1)。

　　陰模(3)是這樣構(gòu)成，它由一個(gè)在軸心部位開有形成管材(1)外表面的長(zhǎng)扁園狀的成形孔(5)的陰模本體(6)，一個(gè)靠在陰模本體(6)上，在其擠壓方向后部設(shè)置的，形成使通過(guò)陽(yáng)模(4)而被分開的擠壓材料合流，并熔合的熔合室(7)的熔合室形成模(8)，以及由容納二個(gè)模具(6)，(8)的筒狀的收容模(9)所構(gòu)成。

　　陰模本體(6)與熔合室形成模(8)在收容模(9)內(nèi)，用凸筋(10)，(10)與凹槽(11)，(11)進(jìn)行配合，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)并由此定位。

　　在上述結(jié)構(gòu)的擠壓模具(2)中，為使陽(yáng)模(4)的型芯定位在定位模(14)中，由于只是對(duì)平板材料加工出支承孔(16)，故型芯制作很容易，可降低成本，進(jìn)而可降低模具和擠壓加工成本。

　　尤其是，即使對(duì)由硬質(zhì)合金，陶瓷等超硬材料制作的型芯，也易加工而發(fā)揮其優(yōu)越性。

　　并且，由于不需要如圖14c所示的過(guò)去的用斜度配合方式達(dá)到型芯定位那種結(jié)構(gòu)所要求很高精度加工，更進(jìn)一步發(fā)揮在成本方面優(yōu)點(diǎn)。

　　同時(shí)，由于把型芯(12)用支承銷(13)支承的結(jié)構(gòu)，易做到使強(qiáng)度可靠性提高，可使型芯更換次數(shù)大為減少。

　　尤其是支承孔(16)制成園孔，擠壓時(shí)，由于支承孔(16)的園弧形內(nèi)表面適宜地支承在園柱形銷(13)的園弧形表面上，故，擠壓時(shí)作用在型芯(12)上的應(yīng)力集中可大大緩和，可使模具(4)的強(qiáng)度可靠性提高。

　　因此，型芯(12)可繞支承銷(13)為中心作一定的擺動(dòng)，故可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行自動(dòng)對(duì)中，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度方面可靠性更高的模具。

　　進(jìn)一步，將支承銷(13)的平面部分(17)去除后的園弧外表面，是超過(guò)半園周的，即使在定位孔(21)的支承端面(23)與銷(13)的平面(17)不完全平行地接觸時(shí)，銷(13)兩端園弧表面也可適當(dāng)?shù)嘏渲迷诙ㄎ荒?14)的導(dǎo)向用溝槽(22)內(nèi)，因此，型芯(12)可保持正確的支承方向，故可防止由其支承方向的出現(xiàn)的誤差而引起的擠壓時(shí)型芯(12)等的損壞。

　　再者，在支承銷(13)的全長(zhǎng)上加工出平面(17)，由于此平面(17)與定位孔(21)的支承端面(23)接觸，于是，銷(13)的兩端部可固定性良好地支承在端面(23)，(23)上。

　　并且，如圖9所示，型芯成形部位(15)與陰模成形孔(5)的相對(duì)位置的設(shè)定，可用改變支承銷(13)的平面(17)的切削深度來(lái)實(shí)現(xiàn)，使型芯面形部位(15)相對(duì)于陰模成形孔的位置的設(shè)定或位置的變更易于實(shí)現(xiàn)。

　　第二實(shí)施例的模具是上述第一實(shí)施例的模具(2)的改革。

　　即，上述第一實(shí)施例模具(2)雖然可在擠壓條件不很好情況下發(fā)揮很高的實(shí)用性，但，另一方面，在擠壓條件相當(dāng)不好情況下，若用它進(jìn)行擠壓，則如圖13a和圖13b所示，擠壓后的模具定位孔(21)縱向尾端的橋部(20)的兩壁(20a)(20a)，可看到，由于在擠壓時(shí)受擠壓材料的壓力而引起內(nèi)彎變形。

　　此時(shí)，型芯(12)的尾端部不向定位孔(21)之外伸出，支承銷(13)全體進(jìn)入型芯定位孔(21)內(nèi)部，于是，引起型芯(12)尾端部側(cè)面與定位孔(21)尾端部?jī)?nèi)表面之間形成一間隙。

　　當(dāng)這種現(xiàn)象一旦發(fā)生，在因磨損要更換型芯(12)時(shí)，如把型芯(12)從定位孔(21)內(nèi)向外拉出，則因支承銷(13)兩端面與變形的壁(20a)，(20a)，發(fā)生干涉(卡住)，而使型芯拉出有困難，這便成為型芯更換不順利等原因。

　　本第二實(shí)施例的模具可解決這問題，還可發(fā)揮其它方面的實(shí)用性。

　　即，圖3a至圖7c所示的本實(shí)施例模具(2)中，型芯定位模(14)型芯定位孔(21)的導(dǎo)向用溝槽(22)，(22)的長(zhǎng)度，即定位孔(21)內(nèi)支承端面(23)，(23)設(shè)置的深度，設(shè)計(jì)成該支承用端面(23)，(23)上的支承銷(13)，以其平面(17)的一側(cè)指向端面(23)，(23)而被支承著，該支承銷(13)從定位孔(21)的尾端開口處向外伸出。

　　進(jìn)一步，支承用的端面(23)，(23)的深度位置，雖然最好設(shè)計(jì)成這樣地使支承銷(13)從定位孔(21)的尾端開口向外伸出，也可設(shè)計(jì)成不伸出地將支承銷(13)設(shè)置在靠近定位孔(21)的尾端開口位置處。

　　如圖4所示，在型芯定位模(14)的橋部(20)后部，由于橋部(20)的后端縮入定位模(14)中，于是形成設(shè)置蓋板(25)的空間(26)。

　　這樣，在橋部(20)后端面定位孔(21)的開口夾持的兩側(cè)處的凹槽(34)，(34)，分別在橋部(20)寬度方向上設(shè)置。

　　并且，如圖3b所示，橋部(20)的前端逐漸變細(xì)，由此，而構(gòu)成一承受擠壓材料背壓的背壓面(35)，(35)。

　　此背壓面(35)，(35)最好確保其盡量可能的大的寬度，因此，在擠壓時(shí)，型芯(12)受橋部(20)的夾緊力作用，支承銷(13)的支承力下降，支承銷(13)的直徑可以變小，從而還可產(chǎn)生可使導(dǎo)向用的溝槽(22)，(22)的寬度減小等好的效果。

　　還有，按照型芯定位模(14)的橋部(20)后端設(shè)置的空間(26)的形狀，尺寸，而構(gòu)成的蓋板(25)。

　　蓋板后側(cè)為三角形狀，從而使擠壓材料在定位模(14)的兩側(cè)通道(18)，(18)中平穩(wěn)地分流。

　　在蓋板(25)前面，如圖4所示，在其中央部位，還設(shè)有一容納型芯(12)尾端伸出部與容納支承銷(13)伸出部的凹槽(36)，而且在凹槽(36)兩側(cè)，分別形成與橋部(20)凹槽(34)，(34)相配合的凸部(37)，(37)。

　　在蓋板(25)后側(cè)的兩端上，形成缺口(38)，(38)，如圖3所示，環(huán)(40)嵌到于其上。

　　陽(yáng)模(4)組合方式與上述第一實(shí)施例相同，即先把支承銷(13)穿到型芯(12)的支承孔(16)中，然后，把型芯(12)從定位模(14)的后方插到定位孔(21)中，把支承銷(13)兩端部(13a)，(13a)的平面(17)，與定位孔(21)內(nèi)的支承端面(23)，(23)接觸。

熱沖壓成形模具設(shè)計(jì)的考慮

　　室溫600℃650℃700℃750℃800℃0.140.380.410.450.50.530.120.360.440.470.490.540.110.330.430.470.480.570.1230.3570.4270.4630.490.547。

　　在上述條件下，材料成形時(shí)的破裂模式也和冷成形不同。

　　冷成形時(shí)，失效的開裂處在樣品應(yīng)變最高處，即板材減薄的樣品的最頂端。

　　高溫成形時(shí)由于摩擦力的影響，失效的開裂處向偏離頂部的側(cè)邊移動(dòng)，冷成形和熱成形失效位置的對(duì)比見圖5。

　　以上破裂特點(diǎn)為計(jì)算機(jī)模擬熱沖壓成形時(shí)的變形情況提供了參考和基礎(chǔ)。

　　圖5冷成形和熱成形FLD測(cè)試時(shí)破裂位置的變化。

　　熱沖壓成形時(shí)除了保證零件有較高的成形精度，還必須賦予零件超高強(qiáng)度，即在成形的同時(shí)板坯在模具中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，得到形狀好、回彈小，而又具有超高強(qiáng)度的汽車熱沖壓成形安全件，因此在成形時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行冷卻分析。

　　熱成形時(shí)B柱模具在冷卻3.426s時(shí)，凹模和凸模達(dá)到最高溫度（110℃）時(shí)的溫度分布如圖10所示，圖中模擬時(shí)的接觸導(dǎo)熱系數(shù)為1200W/(m2·℃)。

　　模子中保溫20s，出模時(shí)工件的溫度分布見圖11。

　　為保證工件出模時(shí)，溫度維持在100℃左右，模具中應(yīng)該開有水道，典型模具的水道分布圖見圖12，模具中的液流模擬見圖13。

　　為保證模具中有合適的冷卻速度，零件沖壓成形后在模具中可以淬火成馬氏體，還應(yīng)該根據(jù)沖壓時(shí)板材的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線所確定的臨界冷卻速度進(jìn)行模具冷卻能力的模擬，并根據(jù)相關(guān)的模擬結(jié)果對(duì)冷卻的液流速度和冷卻液流的溫度進(jìn)行調(diào)整和修正，以保證模具的冷卻能力達(dá)到成形和淬火的雙重效果。

　　圖10凹模和凸模達(dá)到最高溫度時(shí)的溫度分布。

模具溫度該如何設(shè)定？

　　模具溫度的設(shè)定指的是根據(jù)熔體接觸的模具表面的溫度，模具溫度的高低會(huì)影響熔體在填充時(shí)的流動(dòng)性、結(jié)晶度和冷凝時(shí)間，直接作用到塑品的密度、尺寸、強(qiáng)度、收縮性，當(dāng)設(shè)定的溫度下降到能夠使模具中充填的熔體冷卻并可以取出。

那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于擠壓加工用的組合模具及其擠壓加工方法的介紹了，熱沖壓成形模具設(shè)計(jì)的考慮是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)?lái)幫助。