一种航空用立柱型材的挤压模具的制作方法

1.本实用新型涉及立柱型材挤压加工领域，特别是涉及一种航空用立柱型材的挤压模具。

背景技术：

2.随着科学技术的进步，航空航天用铝合金型材正发展为尺寸高精化、形状复杂化、表面高质量化、组织高均匀性的方向。
3.现有技术中，模具设计主要依赖于生产经验，不同的合金、不同的截面尺寸，给予不同的尺寸收缩率，模具上机后，再根据实际的生产情况进行修模，部分模具甚至无法修复而导致了模具报废，导致现有技术中的针对复杂截面的型材，模具的一次上机合格率较低，远远不能满足当前航空用铝合金型材高尺寸精度、高组织均匀性的要求。
4.针对如图1所示的航空用立柱型材横截面形貌，该立柱型材的形状复杂，壁厚差异较大，尺寸精度严，用户对该型材不同位置处组织性能的均匀性要求极高；在实际生产中，该型材金属流动差异大，成型较差，且因流速不均，导致各部位的高精度的尺寸偏差控制难度大，以及导致了各部位的组织性能差异极大。
5.因此，如何有效提高立柱型材挤压模具的加工质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种航空用立柱型材的挤压模具，用于加工高尺寸精度、高表面质量、高组织均匀性的立柱型材。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种航空用立柱型材的挤压模具，用于加工立柱型材，所述立柱型材包括主体部、位于所述主体部两侧的第一延伸部和第二延伸部以及位于所述第一延伸部背离所述主体部一侧的装配部；包括模具主体，所述模具主体内设有型腔，所述型腔的形状和尺寸与所述立柱型材的形状和尺寸相符，且所述模具主体的型腔入口处与所述装配部对应的位置设有阻流斜面。
9.优选地，所述阻流斜面自所述型腔的入口向出口朝向靠近所述型腔的方向倾斜。
10.优选地，所述型腔包括工字型腔体和位于所述工字型腔体一侧的装配部腔体，所述工字型腔体用于加工所述主体部以及所述第一延伸部和所述第二延伸部，所述装配部腔体用于加工所述装配部。
11.优选地，所述阻流斜面位于所述装配部腔体的周部。
12.优选地，所述阻流斜面自所述型腔的入口向出口朝向靠近所述型腔的方向倾斜，且所述阻流斜面的倾斜角度为5-9
°
。
13.优选地，所述阻流斜面的宽度为4-6mm。
14.优选地，所述阻流斜面的倾斜角度为7
°
，所述阻流斜面的宽度为5mm。
15.本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具，用于加工立柱型材，所述立柱型材包括主体部、位于所述主体部两侧的第一延伸部和第二延伸部以及位于所述第一延伸部背离所述主体部一侧的装配部；包括模具主体，所述模具主体内设有型腔，所述型腔的形状和尺寸与所述立柱型材的形状和尺寸相符，且所述模具主体的型腔入口处与所述装配部对应的位置设有阻流斜面。该挤压模具，通过所述阻流斜面的设计，可以保证挤压加工时材料均匀填充，减少型材截面不同位置处的金属流速以及应变，满足民机用高尺寸精度、高表面质量、高组织均匀性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为航空用立柱型材的结构示意图；
18.图2为本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具一种具体实施方式的结构示意图；
19.图3本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具中阻流斜面与立柱型材对照结构示意图；
20.其中：主体部-1、第一延伸部-2、第二延伸部-3、装配部-4、阻流斜面-5、模具主体-6。
具体实施方式
21.本实用新型的核心是提供一种航空用立柱型材的挤压模具，用于加工高尺寸精度、高表面质量、高组织均匀性的立柱型材。
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
23.请参考图1至图3，图1为航空用立柱型材的结构示意图；图2为本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具一种具体实施方式的结构示意图；图3本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具中阻流斜面与立柱型材对照结构示意图。
24.在该实施方式中，航空用立柱型材的挤压模具用于加工立柱型材，如图1所示，该立柱型材包括主体部1、位于主体部1两侧的第一延伸部2和第二延伸部3以及位于第一延伸部2背离主体部1一侧的装配部4，装配部4内侧设有槽腔；
25.该挤压模具包括模具主体6，模具主体6内设有型腔，型腔的形状和尺寸与立柱型材的形状和尺寸相符，且模具主体6的型腔入口处与装配部4对应的位置设有阻流斜面5。
26.该挤压模具，通过阻流斜面5的设计，可以保证挤压加工时材料均匀填充，减少型材截面不同位置处的金属流速以及应变，满足民机用高尺寸精度、高表面质量、高组织均匀性。
27.在一些实施方式中，阻流斜面5位于型腔上与装配部4外周部对应的位置，阻流斜面5自型腔的入口向出口朝向靠近型腔的方向倾斜。上述装配部4的外周部是指装配部4远
离主体部1的一侧外周部。
28.在一些实施方式中，型腔包括工字型腔体和位于工字型腔体一侧的装配部4腔体，工字型腔体用于加工主体部1以及第一延伸部2和第二延伸部3，装配部4腔体用于加工装配部4。进一步，阻流斜面5位于装配部4腔体的周部，也就是说，阻流斜面5主要用于对装配部4起到阻流作用。具体的，由于装配部4在挤压时的流速变慢，与主体部1、第一延伸部2以及第二延伸部3的金属流速接近，减少了因金属流速不一致造成的主体部1、第一延伸部2以及第二延伸部3的之间的应变，尤其是第一延伸部2和第二延伸部3表层与心部的应变差异明显减少。
29.在一些实施方式中，阻流斜面5自型腔的入口向出口朝向靠近型腔的方向倾斜，且阻流斜面5的倾斜角度为5-9
°
。
30.在一些实施方式中，阻流斜面5的宽度为4-6mm。
31.优选的，基于模具设计经验，为了减少模具装配部4处的金属流速，通过增加阻流斜面5，增加了摩擦力，从而达到减少金属流速的目的。同时结合挤压模拟的结果，阻流斜面5的倾斜角度为7
°
，阻流斜面5的宽度为5mm。
32.该挤压模具，在优化后，可有效提升立柱型材的表面质量，在模具工作带所有的入口处增加倒角设计，减少金属材料和挤压模具的摩擦力，产品质量明显提升。
33.进一步，上述航空用立柱型材的挤压模具的设计方法，包括以下步骤：
34.步骤s1：获取用于加工立柱型材的挤压模具；
35.步骤s2：在挤压模具的型腔上与立柱型材的装配部4外周对应的位置开设阻流斜面5；
36.步骤s3：阻流斜面5自型腔的入口向出口朝向靠近型腔的方向倾斜，阻流斜面5的倾斜角度为预设角度，阻流斜面5的宽度为预设宽度。
37.在一些实施方式中，步骤s2包括：通过挤压成型模拟软件和应变模拟软件，对立柱型材的各部位进行模拟，获取最优的设计方案以及最优的倾斜角度和宽度，通过对立柱型材的各部位进行模拟，获取阻流斜面5的最佳倾斜角度和宽度，保证阻流斜面5具有最好的阻流效果，提高产品质量。
38.在一些实施方式中，阻流斜面5的倾斜角度为5-9
°
。
39.在一些实施方式中，阻流斜面5的宽度为4-6mm。
40.优选的，阻流斜面5的倾斜角度为7
°
，阻流斜面5的宽度为5mm。
41.采用该挤压模具设计，可保证立柱型材各部位的金属流动较为一致，各部位的流速差较小。经尺寸检测，型材截面尺寸均满足图纸高精度的设计要求，模具优化后，立柱型材的表面质量得到进一步提升，且立柱型材的组织性能均匀性较好，经相关检测，强度的平均差值均小于2％。
42.以上对本实用新型所提供的航空用立柱型材的挤压模具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的设计方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种航空用立柱型材的挤压模具，用于加工立柱型材，所述立柱型材包括主体部(1)、位于所述主体部(1)两侧的第一延伸部(2)和第二延伸部(3)以及位于所述第一延伸部(2)背离所述主体部(1)一侧的装配部(4)；其特征在于，包括模具主体(6)，所述模具主体(6)内设有型腔，所述型腔的形状和尺寸与所述立柱型材的形状和尺寸相符，且所述模具主体(6)的型腔入口处与所述装配部(4)对应的位置设有阻流斜面(5)。2.根据权利要求1所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述阻流斜面(5)自所述型腔的入口向出口朝向靠近所述型腔的方向倾斜。3.根据权利要求1所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述型腔包括工字型腔体和位于所述工字型腔体一侧的装配部(4)腔体，所述工字型腔体用于加工所述主体部(1)以及所述第一延伸部(2)和所述第二延伸部(3)，所述装配部(4)腔体用于加工所述装配部(4)。4.根据权利要求3所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述阻流斜面(5)位于所述装配部(4)腔体的周部。5.根据权利要求1至4任意一项所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述阻流斜面(5)自所述型腔的入口向出口朝向靠近所述型腔的方向倾斜，且所述阻流斜面(5)的倾斜角度为5-9
°
。6.根据权利要求5所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述阻流斜面(5)的宽度为4-6mm。7.根据权利要求6所述的航空用立柱型材的挤压模具，其特征在于，所述阻流斜面(5)的倾斜角度为7
°
，所述阻流斜面(5)的宽度为5mm。

技术总结

本实用新型公开了一种航空用立柱型材的挤压模具，用于加工立柱型材，所述立柱型材包括主体部、位于所述主体部两侧的第一延伸部和第二延伸部以及位于所述第一延伸部背离所述主体部一侧的装配部；包括模具主体，所述模具主体内设有型腔，所述型腔的形状和尺寸与所述立柱型材的形状和尺寸相符，且所述模具主体的型腔入口处与所述装配部对应的位置设有阻流斜面。本实用新型所提供的挤压模具，通过所述阻流斜面的设计，可以保证挤压加工时材料均匀填充，减少型材截面不同位置处的金属流速以及应变，满足民机用高尺寸精度、高表面质量、高组织均匀性。织均匀性。织均匀性。