CN113320116B - 一种变截面的挤出模具及挤出方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变截面的挤出模具及挤出方法，包括底模板、中模板和口模，底模板上设有第一挤出材料导入口、芯材导入口，中模板上设有第二挤出材料导入口、芯材共挤成型口；第一挤出材料导入口与芯材导入口连通至芯材共挤成型口，所述口模上设有第三挤出材料导入口、共挤成型出口；第二挤出材料导入口与芯材共挤成型口连通至共挤成型出口，所述口模背离中模板的一侧安装有稳压组件和变截面组件，变截面组件用于遮挡共挤成型出口的边缘位置用于调整挤出尺寸，所述第二导向滑板面向共挤成型出口一侧设有稳压阀门。本发明通过调节变截面挡块与成品出口之间的相对位置调整成品出口的面积，在省略后期冲缺模具的基础上，实现挤出成品截面积的变化。

Description

一种变截面的挤出模具及挤出方法

技术领域

本发明涉及挤出模具技术领域，尤其是一种变截面的挤出模具及挤出方法。

背景技术

对于变截面的产品，传统工艺通常采用挤出成型配合冲缺工艺实现，生产时，首先计算出产品截面积，并确定零件变截面中最大截面，进行模具设置，从而进行挤出加工。加工完成后，对零件进行冲缺，去除多余的材料，从而得到合格的产品。

上述这种传统挤出工艺，挤出时材料浪费比较多，模具的适用性不广，尤其在冲缺工序中，不同的冲缺形状需要对应不同模具，在模具上的经济成本投入高。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的变截面的挤出模具及挤出方法，相较于传统的挤出工序，减少了冲缺工序，从而减少挤出材料的浪费，免去了后期冲缺模具的投入。

本发明所采用的技术方案如下：

一种变截面的挤出模具，包括底模板、中模板和口模，所述底模板上设有第一挤出材料导入口、芯材导入口，

所述中模板上设有第二挤出材料导入口、芯材共挤成型口；第一挤出材料导入口与芯材导入口连通至芯材共挤成型口，

所述口模上设有第三挤出材料导入口、共挤成型出口；第二挤出材料导入口与芯材共挤成型口连通至共挤成型出口，

所述口模背离中模板的一侧安装有稳压组件和变截面组件，所述稳压组件、变截面组件位于共挤成型出口的两侧；所述变截面组件包括位于口模上的第一伺服电缸、被第一伺服电缸推动的第一导向滑板；所述稳压组件包括位于口模上的第二伺服电缸、被第二伺服电缸推动的第二导向滑板，

所述第一导向滑板面向共挤成型出口一侧设有变截面挡块，变截面挡块用于遮挡共挤成型出口的边缘位置用于调整挤出尺寸，

所述第二导向滑板面向共挤成型出口一侧设有稳压阀门，

所述口模上还安装有型腔压力传感器。

所述中模板嵌设在底模板顶面，口模位于中模板背离底模板一侧，

底模板上的第一挤出材料导入口以芯材导入口为基准，在芯材导入口两侧对称设置，底模板上第一挤出材料导入口的数量等于中模板上第二挤出材料导入口的数量。

所述第一挤出材料导入口用于导入三种或三种以上的物料。

所述第二挤出材料导入口所导入物料的种类少于第一挤出材料导入口所导入的物料种类。

所述第二挤出材料导入口所导入的物料属于第一挤出材料导入口所导入的物料种类范围。

口模上的第三挤出材料导入口所导入的物料种类与第二挤出材料导入口所导入的物料种类相同。

所述第三挤出材料导入口采用流道形式，流道设置为位于共挤成型出口两侧的锥形流道，锥形流道的大端靠近共挤成型出口。

所述第三挤出材料导入口位于口模背离稳压组件和变截面组件侧一侧，口模面向稳压组件和变截面组件的一侧上预留成品出口。

所述稳压阀门上开设有稳压孔，第二导向滑板在运动过程中有两种状态，分别是稳压孔对应口模上的排气孔、第二导向滑板遮住口模上的型腔压力孔。

一种利用变截面的挤出模具的挤出方法，包括如下步骤：

一、装配模具：将底模板、中模板和口模通过螺钉、销钉固定安装；将装配完成的底模板、中模板和口模固定到外界模架上，采用螺钉装配固定；在口模上安装稳压组件和变截面组件；在口模中间位置安装型腔压力传感器，

二、调整变截面组件，使变截面挡块遮住共挤成型出口的指定位置；

三、将芯材导入底模板的芯材导入口，在底模板的第一挤出材料导入口导入第一种挤出材料，当第一种挤出材料与芯材被挤出到中模板时，芯材被第一种挤出材料包裹，并从底模板中挤出成型后，继续向中模板挤压推进；

在中模板的第二挤出材料导入口导入第二种挤出材料，当第二种挤出材料与芯材被挤出到口模时，芯材和第一种挤出材料与第二种挤出材料融合成型，从中模板向口模继续挤压推进；

在口模的第三挤出材料导入口导入第三种挤出材料，第三种挤出材料在口模中与芯材、第一种挤出材料、第二种挤出材料汇合包裹芯材，从成品出口挤出，形成成品。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在传统的挤出机机头上增加变截面组件，在挤出过程中，能够通过调节变截面组件中的变截面挡块与成品出口之间的相对位置，从而调整成品出口的面积，在省略后期冲缺模具的基础上，实现挤出成品截面积的变化。

本发明的特点在于：

通过使用底模板、中模板和口模，将三种不同的材料，从三个模板的导入口逐步加入，在逐步加入材料的过程中，在芯材表面依次包覆出物料种类逐渐增多的包覆层，实现多种材料混合包覆的目的。最终得到的成品既有三种混合材料包覆层，又具备变截面结构，省略了物料的混合准备与后续的冲缺过程。

本发明中，变截面组件通过第二伺服电缸和第二导向滑板的运动，调节成品出口的大小，从而实现成品截面大小的调整。

本发明中通过稳压组件配合型腔压力传感器，及时监控压力，减小安全隐患。

附图说明

图1为本发明的挤出成品的横截面示意图。

图2为本发明的挤出成品的俯视图。

图3为本发明的挤出模具俯视图。

图4为图3的A部放大图。

图5为本发明中用于体现变截面挡块的结构示意图。

图6为本发明的挤出模具主视图。

图7为本发明的底模板结构示意图。

图8为本发明的中模板结构示意图。

图9为本发明的口模示意图。

其中：1、底模板；2、中模板；3、口模；4、稳压组件；5、变截面组件；6、型腔压力传感器；7、LC2598-1材料成型部；8、B2142材料成型部；9、CA70DW-1材料成型部；10、铜丝；11、模具定位销；

101、第一挤出材料导入口；102、芯材导入口；

201、第二挤出材料导入口；202、芯材共挤成型口；

301、第三挤出材料导入口；302、共挤成型出口；303、成品出口；

401、第二伺服电缸；402、第二导向滑板；403、稳压阀门；

501、第一伺服电缸；502、第一导向滑板；503、变截面挡块。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的变截面的挤出模具，包括底模板1、中模板2和口模3，底模板1上设有第一挤出材料导入口101、芯材导入口102，

中模板2上设有第二挤出材料导入口201、芯材共挤成型口202；第一挤出材料导入口101与芯材导入口102连通至芯材共挤成型口202，

口模3上设有第三挤出材料导入口301、共挤成型出口302；第二挤出材料导入口201与芯材共挤成型口202连通至共挤成型出口302，

口模3背离中模板2的一侧安装有稳压组件4和变截面组件5，稳压组件4、变截面组件5位于共挤成型出口302的两侧；变截面组件5包括位于口模3上的第一伺服电缸401、被第一伺服电缸401推动的第一导向滑板402；稳压组件4包括位于口模3上的第二伺服电缸501、被第二伺服电缸501推动的第二导向滑板502，

第一导向滑板402面向共挤成型出口302一侧设有变截面挡块403，变截面挡块403用于遮挡共挤成型出口302的边缘位置用于调整挤出尺寸，

第二导向滑板502面向共挤成型出口302一侧设有稳压阀门503，

口模3上还安装有型腔压力传感器6。

中模板2嵌设在底模板1顶面，口模3位于中模板2背离底模板1一侧，

底模板1上的第一挤出材料导入口101以芯材导入口102为基准，在芯材导入口102两侧对称设置，底模板1上第一挤出材料导入口101的数量等于中模板2上第二挤出材料导入口201的数量。

第一挤出材料导入口101用于导入三种或三种以上的物料。

第二挤出材料导入口201所导入物料的种类少于第一挤出材料导入口101所导入的物料种类。

第二挤出材料导入口201所导入的物料属于第一挤出材料导入口101所导入的物料种类范围。

口模3上的第三挤出材料导入口301所导入的物料种类与第二挤出材料导入口201所导入的物料种类相同。

第三挤出材料导入口301采用流道形式，流道设置为位于共挤成型出口302两侧的锥形流道，锥形流道的大端靠近共挤成型出口302。

第三挤出材料导入口301位于口模3背离稳压组件4和变截面组件5侧一侧，口模3面向稳压组件4和变截面组件5的一侧上预留成品出口303。

稳压阀门503上开设有稳压孔，第二导向滑板502在运动过程中有两种状态，分别是稳压孔对应口模3上的排气孔、第二导向滑板502遮住口模3上的型腔压力孔。

本实施例的利用变截面的挤出模具的挤出方法，包括如下步骤：

一、装配模具：将底模板1、中模板2和口模3通过螺钉、销钉固定安装；将装配完成的底模板1、中模板2和口模3固定到外界模架上，采用螺钉装配固定；在口模3上安装稳压组件4和变截面组件5；在口模3中间位置安装型腔压力传感器6，

二、调整变截面组件5，使变截面挡块403遮住共挤成型出口302的指定位置；

三、将芯材导入底模板1的芯材导入口102，在底模板1的第一挤出材料导入口101导入第本实施例的挤出材料，当第本实施例的挤出材料与芯材被挤出到中模板2时，芯材被第本实施例的挤出材料包裹，并从底模板1中挤出成型后，继续向中模板2挤压推进；

在中模板2的第二挤出材料导入口201导入第二种挤出材料，当第二种挤出材料与芯材被挤出到口模3时，芯材和第本实施例的挤出材料与第二种挤出材料融合成型，从中模板2向口模3继续挤压推进；

在口模3的第三挤出材料导入口301导入第三种挤出材料，第三种挤出材料在口模3中与芯材、第本实施例的挤出材料、第二种挤出材料汇合包裹芯材，从成品出口303挤出，形成成品。

本发明的具体结构及工作过程如下：

如图1和图2所示，为本发明的挤出模具所挤出的成品，以铜丝10为中心，周围包裹挤出材料，如图1所示，三种挤出材料分别为LC2598-1材料、B2142材料、CA70DW-1材料，分别用来成型LC2598-1材料成型部7、B2142材料成型部8、CA70DW-1材料成型部9。其中，LC2598-1材料成型部7为需要变更截面尺寸的部分，参考图2，LC2598-1材料成型部7为波浪形，这就要求图3中的第一导向滑板往复运动，控制成型出口的尺寸，实现变截面的目的。

如图3所示，为挤出模具的俯视图，挤出模具俯视时，只能够看到口模3，口模3呈四角为倒角结构的矩形板，在矩形板的中间位置为成品出口303，成品出口303两侧为稳压组件4和变截面组件5。

稳压组件4包括第二伺服电缸、被第二伺服电缸推动的第二导向滑板，第二导向滑板往复运动的过程中，有两种状态，分别是盖住口模3上的模具稳压孔、与口模3上的模具稳压孔相通，以此实现稳压的目的。

变截面组件5包括第一伺服电缸、被第一伺服电缸带动的第一导向滑板，第一导向滑板面向第二导向滑板的一侧设有变截面挡块503，参考图4，第一导向滑板的侧壁上设有一处内凹的通槽，槽内设置变截面挡块503，从理论上说，只需要有一个能够在成型出口往复运动的挡板即可实现变截面目的，本实施例中，如图5所示，根据成品出口303的实际形状，设置一个与成品结构相贴合的变截面挡块503，相当于在常规挡板基础上进行优化，优化后的结构在挤出过程中，能够保障挤出成品的边缘轮廓精度更高，从而提高成品品质。

如图6所示，为挤出模具的主视图，底模板1、中模板2、口模3之间堆叠并且通过螺钉或销轴连接，在口模3板上设置型腔压力传感器6，用于测定型腔压力，从而辅助稳压组件4运动、及时稳压。

参考图7、图8和图9，为本实施例中的底模板1、中模板2和口模3的结构。其中，图9的口模3为朝向中模板2一侧的结构，口模3安装有稳压组件4的一侧结构如图3所示。

图7中，中间位置为芯材导入口102，本实施例中的芯材采用铜丝10。芯材导入口102的上下两侧各设有两个第一挤出材料导入口101，按照图7中的方位，最上方的第一挤出材料导入口101用于导入LC2598-1材料，其下方的第一挤出材料导入口101用于导入B2142材料，芯材导入口102下方的第一挤出材料导入口101用于导入B2142材料，最下方的第一挤出材料导入口101用于导入CA70DW-1材料。

如图8所示，中间为芯材共挤成型口202，底模板1上的B2142材料包裹铜丝10后，从芯材共挤成型口202挤出，芯材共挤成型口202上下两侧的第二挤出材料导入口201分别用来导入LC2598-1材料和CA70DW-1材料。

如图9所示，为口模3的结构，口模3上的第三挤出材料导入口301区别于底模板1和中模板2上通孔状导入口，第三挤出材料导入口301是流道结构，趋于三角形，且顶角处均倒圆角设置，第三挤出材料导入口301设有两个，上下两个分别用于导入LC2598-1材料和CA70DW-1材料，且两处流道靠近共挤成型出口302的一侧与共挤成型出口302的轮廓之间呈偏置曲线设置，且与共挤成型出口302连通，便于两种材料流入共挤成型出口302后，从口模3板正面的成品出口303挤出。

本发明中用于安装底模板1、中模板2和口模3的连接件采用M8螺钉，装配完成的挤出模具用M10螺钉装进模架中，稳压组件4和变截面组件5采用M6螺钉装配，得到模具成品。

使用上述挤出模具挤出产品，采用直径为0.4mm的铜丝10，三种挤出材料经过底模板1、中模板2和口模3后，变截面组件5开始工作，第一伺服电缸驱动第一导向滑板，第一导向滑板往复运动过程中，以逐渐靠近成品出口303的过程为例，参考图5，当变截面挡块503运动到LC2598-1材料成型部7处时，图5中LC2598-1材料成型部7左侧部分被变截面挡块503截断，挤出的部分为长条形废料，右侧部分则与成品相连，在第一导向滑板往复运动过程中，LC2598-1材料成型部7形成波浪状成品，多余的废料从变截面挡块503左侧及时排出。

在挤出过程中，型腔压力传感器6始终保持检测状态，一旦型腔压力发生变化，尤其是增压，稳压组件4就开始工作，第二导向滑板运动至模具稳压孔与外界连通，实现稳压。

本发明能够省略后续的冲裁过程，并且在变更截面大小的过程中，废料及时排出，不易堆积。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于，步骤如下：

一、装配模具：将底模板(1)、中模板(2)和口模(3)通过螺钉、销钉固定安装；将装配完成的底模板(1)、中模板(2)和口模(3)固定到外界模架上，采用螺钉装配固定；在口模(3)上安装稳压组件(4)和变截面组件(5)；在口模(3)中间位置安装型腔压力传感器(6)，

二、调整变截面组件(5)，使变截面挡块(503)遮住共挤成型出口(302)的指定位置；

三、将芯材导入底模板(1)的芯材导入口(102)，在底模板(1)的第一挤出材料导入口(101)导入第一种挤出材料，当第一种挤出材料与芯材被挤出到中模板(2)时，芯材被第一种挤出材料包裹，并从底模板(1)中挤出成型后，继续向中模板(2)挤压推进；

在中模板(2)的第二挤出材料导入口(201)导入第二种挤出材料，当第二种挤出材料与芯材被挤出到口模(3)时，芯材和第一种挤出材料与第二种挤出材料融合成型，从中模板(2)向口模(3)继续挤压推进；

在口模(3)的第三挤出材料导入口(301)导入第三种挤出材料，第三种挤出材料在口模(3)中与芯材、第一种挤出材料、第二种挤出材料汇合包裹芯材，从成品出口(303)挤出，形成成品；

挤出方法所用的挤出模具，包括底模板(1)、中模板(2)和口模(3)，其特征在于：所述底模板(1)上设有第一挤出材料导入口(101)、芯材导入口(102)，

所述中模板(2)上设有第二挤出材料导入口(201)、芯材共挤成型口(202)；第一挤出材料导入口(101)与芯材导入口(102)连通至芯材共挤成型口(202)，

所述口模(3)上设有第三挤出材料导入口(301)、共挤成型出口(302)；第二挤出材料导入口(201)与芯材共挤成型口(202)连通至共挤成型出口(302)，

所述口模(3)背离中模板(2)的一侧安装有稳压组件(4)和变截面组件(5)，所述稳压组件(4)、变截面组件(5)位于共挤成型出口(302)的两侧；所述变截面组件(5)包括位于口模(3)上的第一伺服电缸(501)、被第一伺服电缸(501)推动的第一导向滑板(502)；所述稳压组件(4)包括位于口模(3)上的第二伺服电缸(401)、被第二伺服电缸(401)推动的第二导向滑板(402)，

所述第一导向滑板(502)面向共挤成型出口(302)一侧设有变截面挡块(503)，变截面挡块(503)用于遮挡共挤成型出口(302)的边缘位置用于调整挤出尺寸；第一导向滑板的侧壁上设有一处内凹的通槽，槽内设置变截面挡块（503），变截面挡块（503）与成品结构相贴合；

所述第二导向滑板(402)面向共挤成型出口(302)一侧设有稳压阀门(403)，

所述稳压阀门(403)上开设有稳压孔，第二导向滑板(402)在运动过程中有两种状态，分别是稳压孔对应口模(3)上的排气孔、第二导向滑板(402)遮住口模(3)上的型腔压力孔；

所述口模(3)上还安装有型腔压力传感器(6)。

2.如权利要求1所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述中模板(2)嵌设在底模板(1)顶面，口模(3)位于中模板(2)背离底模板(1)一侧，

底模板(1)上的第一挤出材料导入口(101)以芯材导入口(102)为基准，在芯材导入口(102)两侧对称设置，底模板(1)上第一挤出材料导入口(101)的数量等于中模板(2)上第二挤出材料导入口(201)的数量。

3.如权利要求2所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述第一挤出材料导入口(101)用于导入三种或三种以上的物料。

4.如权利要求2所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述第二挤出材料导入口(201)所导入物料的种类少于第一挤出材料导入口(101)所导入的物料种类。

5.如权利要求4所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述第二挤出材料导入口(201)所导入的物料属于第一挤出材料导入口(101)所导入的物料种类范围。

6.如权利要求1所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：口模(3)上的第三挤出材料导入口(301)所导入的物料种类与第二挤出材料导入口(201)所导入的物料种类相同。

7.如权利要求6所述的一种变截面的挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述第三挤出材料导入口(301)采用流道形式，流道设置为位于共挤成型出口(302)两侧的锥形流道，锥形流道的大端靠近共挤成型出口(302)。

8.如权利要求7所述的一种变截面挤出模具的挤出方法，其特征在于：所述第三挤出材料导入口(301)位于口模(3)背离稳压组件(4)和变截面组件(5)一侧，口模(3)面向稳压组件(4)和变截面组件(5)的一侧上预留成品出口(303)。

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