本发明涉及一种镁合金挤压模具及挤压方法，尤其涉及一种用于镁合金牺牲阳极的双孔挤压模具及挤压方法。
背景技术：
镁、铝合金具有密度小，电位较负等特点决定其在目前的牺牲阳极市场上具有举足轻重的地位。目前镁、铝合金牺牲阳极主要分为铸造和挤压两种产品，而挤压阳极凭借其更高的密度和较高的电位使其相比于铸造阳极具有很大的竞争优势。
然而，目前的镁、铝合金挤压阳极的挤压模具都是以单孔挤压为主，但随着行业的快速发展，高成本的消耗性产品已经越来越不具有明显的市场优势，因此，只有不断优化产品的制造水平，提高生产效率，才能在未来的市场中占有一席之地。在提高生产效率的同时，依然要满足产品的质量要求，即保证产品钢丝的同心度和产品的直线度，因此多孔模具的设计成为保证产品要求的决定性因素。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述问题，提出了本发明一种能够提高生产效率、降低生产成本同时保证产品质量的镁合金挤压模具及挤压方法。
根据发明的一方面，提供一种镁合金挤压模具，该镁合金挤压模具包括上模和下模，该上模具有主桥和辅助桥以及通过主桥和辅助桥分隔开的四个分流腔，该下模具有两个独立的结合室，所述两个结合室分别与上模的左侧的两个分流腔和右侧的两个分流腔相对应，其中在该上模的主桥上设置有两个穿丝部，在该下模的两个结合室的末端分别设置有定型部。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，两个穿丝部与两个定型部分别同心。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，在下模上用于隔开两个结合室的凸台上设置有调整部。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，在上模的辅助桥上设置有与下模的凸台上设置的调整部成镜像关系的调整部。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，所述主桥和/或所述辅助桥相对于上模的出料处下沉。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，所述主桥相对于上模的出料处下沉6-10mm。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，所述辅助桥相对于上模的出料处下沉0-3mm。
优选地，根据本发明的镁合金挤压模具，所述穿丝部的上端与对应的定型部之间的距离与最终制得的产品的尺寸有关。
根据本发明的另一方面，提供一种挤压方法，其包括以下步骤：
将根据权利要求1-8中任一所述的挤压模具加热到预定温度；
将待挤压的坯料加热到预定温度；
将加热后的坯料放入到挤压筒中；
用挤压杆推动挤压筒中的坯料进入到挤压模具中；以及
利用挤压杆对挤压模具中坯料进行挤压以生成挤压产品。
优选地，根据本发明的挤压方法，所述挤压的过程如下：
坯料经过挤压模具的上模中的四个分流腔而被分流成四部分；
左侧的两部分坯料和右侧的两部分坯料分别带动左侧和右侧的穿丝部中的钢丝进入至下模的两个结合室中；
在两个结合室中左侧的两部分坯料以及右侧的两部分坯料分别与钢丝结合在一起；以及
左侧和右侧的包裹有钢丝的坯料分别经过定型部而被挤压成具有预定尺寸的挤压产品。
利用本发明的镁合金挤压模具和挤压方法，能够提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量并延长模具的使用寿命。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且与文字说明一起用来解释本发明的原理。
图1是例示根据本发明的示例性实施例的镁合金挤压模具的正视的结构示意图；
图2是例示根据本发明的示例性实施例的镁合金挤压模具的侧视的结构示意图。
图3是例示根据本发明的示例性实施例的挤压方法的示例性流程图。
图4是例示根据本发明的示例性实施例的挤压模具的挤压过程的流程图。
附图标记：
1主桥
2辅助桥
3分流腔
4、11调整部
5穿丝部
6.结合室
7.上模
8.下模
9.定型部
10.穿丝孔
具体实施方式
现在，参照附图详细说明本发明的示例性实施例。应当指出，除非另外具体说明，在这些实施例中描述的部件、数字表示和数值的相对配置不限制本发明的范围。
此外，附图中示出的各部件的形状及尺寸仅是示例，并不限制本发明的保护范围。
下面参照附图来描述本发明的镁合金挤压模具。虽然在本发明中采用了镁合金挤压模具的表述方式，但是应当理解，本发明的挤压模具不限于镁合金的挤压，也可适用于其他合金材料，例如铝合金等。
图1是例示根据本发明实施例的镁合金挤压模具的正视的结构示意图，图2是例示根据本发明实施例的镁合金挤压模具的侧视的结构示意图。如图1和图2所示，本发明的挤压模具包括上模7和下模8。在上模7中设置有主桥1和辅助桥2，其中主桥1和辅助桥2将上模7分隔成四个分流腔3。所述四个分流腔用于将待挤压的坯料分流成四部分。如图1所示，所述四个分流腔可以分别大致呈1/4圆形。
另外，在主桥1上相对于辅助桥2对称地设置有两个穿丝部5。在本发明的示例性实施例中，如图1所示，两个穿丝部5分别位于左侧的上下两个分流腔之间，和右侧的上下两个分流腔之间。另外，如图2所示，在该穿丝部5中设置有与用于使从模具外部插入的钢丝通过的穿丝孔10相连通的孔，从而使钢丝能够通过穿丝部5，进一步被通过分流腔分流的左侧两部分坯料及右侧的两部分坯料带动一起前进。
此外，如图2所示，下模8具有两个独立的结合室6，这两个独立的结合室6分别与上模7的左侧和右侧的分流腔相对应，从而使左侧的两部分坯料和右侧的两部分坯料在各自对应的结合室中与从穿丝部中通过的钢丝结合在一起。另外，在两个结合室6的末端分别设置有定型部9。该定型部用于使坯料通过并将坯料定型为期望的尺寸和形状。
此外，在本发明中，定型部根据期望制得的产品的形状和尺寸而可以为各种形状和尺寸，例如圆筒状或方筒状等。另外，定径部可以为整体均一的尺寸，也可以为各部分尺寸不同(例如，前部粗后部细、前部细后部粗、两端粗中间细或者从前端到后端逐渐变细等)，在定径部的各部分尺寸不同的情况下，挤压产品的尺寸(例如横截面的尺寸)与定径部的最细部分的尺寸一致。
在本发明中，优选地，穿丝部5为上部呈锥形的凸起，以便于坯料带动穿丝部中的钢丝前进并将钢丝包裹在其中。此外，优选地，穿丝部5的中心与对应的定型部9的中心同心(即穿丝部5的中心与对应的定型部9的中心在同一直线上)，以保证挤压产品内钢丝的同心度。
此外，根据本发明的实施例的挤压模具通过将上模和下模装配在一起而形成。例如，可以通过在上模和下模上设置的定位孔而通过销接方式装配在一起。在实际挤压过程中，当挤压坯料被推进至模具的上模7的四个分流腔3时，挤压坯料被分流成四个部分，当继续推进坯料至穿丝部5时，从左侧的两个分流腔3挤压出的坯料会带动左侧的穿丝部5中的钢丝一起前进至下模8的左侧的结合室6中，同时从右侧的两个分流腔3挤压出的坯料会带动右侧的穿丝部5中钢丝一起前进至下模8的右侧的结合室6中。在结合室6中，坯料与钢丝结合在一起，通过结合室6坯料形成为中心包裹有钢丝的两个部分。坯料继续被推进而进入结合室6末端的定型部9中，通过定型部9坯料被挤压成与定型部9的尺寸和形状相对应的挤压产品。
根据本发明的挤压模具，由于采用左右两个独立的焊合设计(具有两个独立的结合室)，所以能够保证左右出料速度的一致性，提高材料的利用率，提高生产效率，降低生产成本。
此外，在本发明的优选实施例中，与传统的镁合金挤压模具相比，将上模的主桥1和/或辅助桥2设置为出料下沉一定的高度，也即将主桥1和/或辅助桥2相比于传统的出料位置(上模上设置有定位孔的面)下沉一定的高度。例如，在本发明中，可以将主桥1下沉6-10mm，将辅助桥2下沉0-3mm。通过采用这种降低主桥和/或辅桥的结构，在模具生产时能够提前使模具内部的镁合金焊和在一起，这样能减少挤压比，降低挤压压力，提高模具的使用寿命。
另外，在本发明的另一优选实施例中，在上模7的辅助桥2上设置有呈凸起状态的调整件4，并且在下模的用于隔开两个结合室的凸台上设置有与辅助桥2上的调整件4成镜像关系的调整件11。通过调整上述调整件的大小及厚度来调整左右两侧的进料量，从而能够保证产品内钢丝的同心度以及产品的直线度。在本发明中优选将调整件设置为椭圆形，以方便进行调整。然而，本发明不限于此，调整件也可以为圆形或茧形等。另外，在本发明中，在挤压模具的工作状态下，上模的辅助桥2上的调整件4与下模的凸台上的调整件11相接触，从而能够将模具的挤压变形量控制在一定的范围内(例如控制在0.15以下)，由此延长了模具的使用寿命，并保证了产品的质量。
在本发明的又一优选实施例中，挤压模具的穿丝部5的上端与定型部之间距离d可以满足下面的公式(1)：
d＝-0.1905d2 9.619d-56(1)
其中，d为产品的尺寸。具体来说，在产品为圆柱状的情况下d为直径，在其他形状例如长方体或正方体的情况下d产品的横截面的横向尺寸。
根据本发明的挤压模具，通过将穿丝部5的前端与定型部之间距离d设置为满足上述条件，能够实现良好的钢丝包裹效果。
综上，根据本发明的镁合金挤压模具，能够延长模具的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本，同时可极大保证产品的质量。
以上描述了根据本发明的镁合金挤压模具的示例性结构，下面描述根据本发明的实施例的使用上述挤压模具对挤压坯料进行挤压而制得挤压产品的挤压方法。
图3是例示根据本发明的实施例的挤压方法的示例性流程图。如图3所示，根据本发明的实施例的挤压方法包括如下步骤。
首先，在步骤s1中，对挤压模具进行加热。在本发明中可以将模具加热到300℃至500℃。优选地，可以将模具加热到例如320℃、360℃、400℃或450℃等。
在步骤s2中，对待挤压的坯料进行加热。在本发明中优选将坯料加热到与挤压模具相同的温度。
在步骤s3中，将加热后的坯料放入到挤压筒中。然后，在步骤s4中，利用挤压杆将挤压筒中的坯料推动至上述的挤压模具中。在步骤s5中，利用挤压杆在挤压模具中对坯料进行挤压以生产具有预定尺寸的挤压产品。步骤s5中所示的坯料在挤压模具中的挤压过程将在下文中进行详细描述。
在上述参照图3进行的描述中，虽然以在两个步骤(步骤s1和s2)中分别对挤压模具和挤压坯料进行加热为例进行了说明，但是本发明不限于此，应当理解上述挤压模具的加热和挤压坯料的加热可以同时进行，以提高生产效率。例如，在挤压炉中对挤压模具进行加热的同时，在坯料炉中对挤压坯料进行加热。当然，也可以在同一个炉子中对挤压模具和挤压坯料进行加热，之后将挤压坯料取出即可。
下面参照图4来描述在利用本发明的挤压模具生产挤压产品的过程。图4是例示根据本发明的示例性实施例的挤压模具中的挤压过程的流程图。
首先，在步骤s51中，在挤压杆的推动下，坯料通过挤压模具的上模中的四个分流腔而被分流成四个部分。具体来说，坯料被分流成左侧的两个部分和右侧的两个部分。
在步骤s52中，在挤压杆的推动下，左侧的两部分坯料带动左侧的穿丝部中的钢丝一起前进至左侧的结合室中，同时，右侧的两部分坯料带动右侧的穿丝部中的钢丝一起前进至右侧的结合室中。具体来说，左侧的两部分坯料带动位于左侧的两个分流腔之间的穿丝部中的钢丝一起，前进至与左侧的两个分流腔相对应的下模的结合室中，而右侧的两部分坯料带动位于右侧的两个分流腔之间的穿丝部中的钢丝一起，前进至与右侧的两个分流腔相对应的下模的结合室中。
在步骤s53中，在挤压杆的推动下，左侧的两部分坯料在左侧的结合室中与钢丝结合在一起，同时右侧的两部分坯料在右侧的结合室中与钢丝结合在一起。具体来说，左侧的两部分坯料在左侧的结合室中将钢丝包裹在中间，而右侧的两部分坯料在右侧的结合室中将钢丝包裹在中间。此外，优选地，在本发明中，可以通过设置在上模的辅助桥上的调整件以及下模上镜像地设置的调整件，来调整左右两侧的坯料的进料量，从而保证最终制得的产品内钢丝的同心度以及产品的直线度。
接下来，在步骤s54中，在挤压杆的推动下，左侧结合室中的包裹有钢丝的坯料和右侧结合室中的包裹有钢丝的坯料分别前进至位于结合室末端的定型部中，坯料通过定型部而被挤压成具有期望尺寸和形状的产品。
以上描述了利用本发明的镁合金挤压模及其挤压方法。如上所述，根据本发明的挤压模具，可以同时生产两个挤压产品，提高生产效率，降低生产成本，同时可极大保证产品的质量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的普通技术人员了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种镁合金挤压模具，其特征在于，该镁合金挤压模具包括上模和下模，该上模具有主桥和辅助桥以及通过主桥和辅助桥分隔开的四个分流腔，该下模具有两个独立的结合室，所述两个结合室分别与上模的左侧的两个分流腔和右侧的两个分流腔相对应，其中在该上模的主桥上设置有两个穿丝部，在该下模的两个结合室的末端分别设置有定型部。
2.根据权利要求1所述的镁合金挤压模具，其特征在于，两个穿丝部与两个定型部分别同心。
3.根据权利要求1所述的镁合金挤压模具，其特征在于，在下模上用于隔开两个结合室的凸台上设置有调整部。
4.根据权利要求3所述的镁合金挤压模具，其特征在于，在上模的辅助桥上设置有与下模的凸台上设置的调整部成镜像关系的调整部。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的镁合金挤压模具，其特征在于，所述主桥和/或所述辅助桥相对于上模的出料处下沉。
6.根据权利要求5所述的镁合金挤压模具，其特征在于，所述主桥相对于上模的出料处下沉6-10mm。
7.根据权利要求5所述的镁合金挤压模具，其特征在于，所述辅助桥相对于上模的出料处下沉0-3mm。
8.根据权利要求1所述的镁合金挤压模具，其特征在于，所述穿丝部的上端与对应的定型部之间的距离与最终制得的产品的尺寸有关。
9.一种挤压方法，其包括以下步骤：
将根据权利要求1-8中任一所述的挤压模具加热到预定温度；
将待挤压的坯料加热到预定温度；
将加热后的坯料放入到挤压筒中；
用挤压杆推动挤压筒中的坯料进入到挤压模具中；以及
利用挤压杆对挤压模具中坯料进行挤压以生成挤压产品。
10.根据权利要求9所述的挤压方法，所述挤压的过程如下：
坯料经过挤压模具的上模中的四个分流腔而被分流成四部分；
左侧的两部分坯料和右侧的两部分坯料分别带动左侧和右侧的穿丝部中的钢丝进入至下模的两个结合室中；
在两个结合室中左侧的两部分坯料以及右侧的两部分坯料分别与钢丝结合在一起；以及
左侧和右侧的包裹有钢丝的坯料分别经过定型部而被挤压成具有预定尺寸的挤压产品。
技术总结