[发明专利]高强度铝合金非对称制品挤制模具的构造及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非对称制品挤制模具的构造及设计方法，特别是涉及一种适用于高强度铝合金非对称制品挤制模具的构造及设计方法。

背景技术

工业上对铝合金有一个常用的规格，其以4位数字编号来表示材质的特性与主要用途，列举如下：

1000系列(1050、1070)：高纯铝、电导性、热传导性、耐蚀性(用于导电材料、热交换装置、化工类装置配管)。

2000系列(2011、2014、2017、2117、2024)：切削性优秀、高强度、耐蚀性不强(用于切削材、零件螺丝等结构材、飞机材、锻造用素材、汽机车油压零件、运动用品)。

3000系列(3003、3203)：耐热性比纯铝好、强度高、耐蚀性良好(用于化学装置配管、热交换装置、复印机用感光筒)。

4000系列(4032)：耐热、耐磨耗性良好(用于VCR磁头、活塞构件、锻造)。

5000系列(5052、5056)：中强度合金、耐蚀、熔接性良好(用于化工业配管、机器零件、照相机镜筒)。

6000系列(6061)：耐蚀性优秀的中强度结构合金，可熔接、加工性好(用于车辆、船舶、海上运输机材、道路用建材、运动用品等)；6000系列(6063)：耐蚀性、表面处理性良好、挤压性优(用于占挤压材多数的建材、装饰品材、家电制品材及其他一般泛用品)。

7000系列(7005)：中强度(用于熔接用结构合金、车辆、汽车、机车零件)；7000系列(7075)：为最高强度合金、耐蚀性、熔接性差(用于飞机等机械零件、运动用品等)。

8000系列(8090、8091)：实用合金极少；另外，目前市面上尚有一种9000系列铝合金材质，是被美国国防工业保护，9000系列铝合金材质特性是超轻、超高强度、熔接加工性优良，大多用在航太工业上。

如上所述，其中七千系列铝合金材料的主要合金元素是锌，加上少许镁合金可使材料能受热处理，而到达非常高强度特性；另外，这系列材料一般都加入少量的铜及铬等合金，而其中又以编号7075铝合金强度最高，适合高强度配件。然而，以往在传统铝挤制工业领域中，挤制中空管件的方法多以直接挤制有缝管，并且，挤制材料则多以六千系列铝合金为主要材料；虽然七千系列拥有高强度、高韧性等优于六千系列的材料特性，但由于铝合金七千系列材料在学术界与业界皆被定义为不可焊接材，更不容易被使用于直接挤制的方式来制作。因此设计一种高强度铝合金的非对称制品挤制模具是困难度极高的事，以往完全依经验反复施作及修正，耗费时间与金钱。

因此，有必要提供一种高强度铝合金非对称制品挤制模具的构造及设计方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

在此处键入技术领域描述段落。本发明的主要目的在于提供一种高强度铝合金非对称制品挤制模具的设计方法，其藉由材料力学的公式及经验值或模拟值，在模具总长度不变的前提下，求取模具各部位高度的最佳设计值，使所述模具有足够的强度以适用于高强度铝合金的挤制制程。

本发明的另一目的在于提供一种高强度铝合金非对称制品挤制模具的构造，其藉由公模的第一焊合室及母模的第二焊合室所形成的一非完全对称的焊合室构造，使所述焊合室除了可提供足够的焊合压力，并且可使材料的流速均匀一致，以提高成品品质。

本发明的再一目的在于提供一种高强度铝合金非对称制品挤制模具的构造，其藉由在母模的导料室设置至少一阻流凸块，以提供足够的焊合压力，并且材料的流速均匀一致，以提高成品的品质。

为达上述的目的，本发明提供一种高强度铝合金非对称制品挤制模具的设计方法，所述非对称制品挤制模具用于一挤制成型的机台上，输入一柱形的七千系列铝合金锭料，通过所述模具以输出成一非对称挤制制品，所述挤制模具包含：

一公模，其主体呈柱形，其上端呈圆形阵列的排设有多个扇形的入料窗口，并且所述入料窗口之间形成对应数量的桥接部，一第一焊合室设于所述公模的主体下端，并与所述入料窗口连通，一成型内模部凸设于所述第一焊合室顶面的下方；

一母模，其主体呈一中空状的柱形，其固定于所述公模主体的下方，且包覆所述公模向下凸出的成型内模部，所述母模对应所述公模的第一焊合室设有一第二焊合室，对应所述公模的成型内模部设有一成型外模部；

一焊合室，位于所述多个入料窗口的下游，包含设于所述公模的所述第一焊合室及设于所述母模的所述第二焊合室；及