用於扁管成型的模具及其加工方法

《用於扁管成型的模具及其加工方法》是廣東和勝工業鋁材股份有限公司於2017年12月25日申請的專利，該專利的公布號為CN108160733A，授權公布日為2018年6月15日，發明人是丁小理、李建湘、鄧汝榮、王新華。

《用於扁管成型的模具及其加工方法》在上模坯件的第一上表面開出容納槽，容納槽的尺寸由第一上表面向第一下表面的方向逐漸減小。模芯包括模芯本體與成型端，模芯本體的尺寸與容納槽的尺寸相匹配，使得模芯橫截面上單位面積上受到的拉應力由成型端向模芯本體的方向逐漸減少，提高模芯的壽命。將模芯中間件嵌入容納槽內。在成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，再與下模進行組裝，成型端插設於成型腔內。如果模芯出現損壞，只需要將模芯從容納槽中拿出進行更換即可，進一步提高模具的壽命，同時更換模芯操作簡單，縮短對模具的維修時間。

2021年11月，《用於扁管成型的模具及其加工方法》獲得第八屆廣東專利獎優秀獎。

（概述圖為《用於扁管成型的模具及其加工方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：用於扁管成型的模具及其加工方法
• 申請人：廣東和勝工業鋁材股份有限公司
• 申請日：2017年12月25日
• 申請號：2017114255160
• 公布號：CN108160733A
• 公布日：2018年6月15日
• 發明人：丁小理、李建湘、鄧汝榮、王新華
• 地址：廣東省中山市三鄉鎮前隴工業區美源路5號
• 分類號：B21C25/02(2006.01)I
• 代理機構：廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人：李丹
• 類別：發明專利

專利背景

隨著汽車工業的飛速發展，汽車上採用的換熱器的需求量與日俱增。通常汽車的換熱器採用的是平行流鋁扁管換熱器，而扁管具有扁而寬、壁薄、孔多、斷面形狀複雜的結構特點，同時尺寸精度高，生產難度大。2017年前，扁管的製造採用模具進行擠壓成型，由於傳統的模面易磨損，傳統的方法是採用模具表面強化的工藝，然而採用這種工藝，操作複雜，造成模具磨損修復的周期長。由於扁管的壁厚要求薄，所以可以允許的表面強化次數也有限，造成模具的壽命很低，扁管制造成本高。

發明內容

專利目的

《用於扁管成型的模具及其加工方法》針對上述問題，提供一種操作簡單且提高模具的使用壽命的用於扁管成型的模具及其加工方法。

技術方案

《用於扁管成型的模具及其加工方法》所述用於扁管成型的模具，包括：上模，具有相對設定的第一上表面及第一下表面，所述上模上開設有容納槽，所述容納槽貫穿所述第一上表面與所述第一下表面，所述容納槽的尺寸由所述第一上表面向所述第一下表面的方向逐漸減小；模芯，具有模芯本體及成型端，所述成型端設定於所述模芯本體的一端，所述成型端遠離所述模芯本體的端面上開設有多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端上與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，所述模芯本體的尺寸與所述容納槽的尺寸相匹配，所述模芯本體能夠穿設於所述上模的容納槽內，以使所述成型端位於所述上模的下方；及下模，安裝於所述上模的下方，所述下模上形成有成型腔，所述成型端能夠插設於所述成型腔內。

上述用於扁管成型的模具至少具備以下優點：安裝使用時，將模芯的模芯本體穿設於容納槽內，使成型端位於上模的下表面的下方。下模安裝於上模的下方，成型端插設於成型腔內。加熱用於扁管制造的原料，扁管能夠成型於成型端與成型腔之間。用於扁管成型的模具工作時，用於扁管成型的原料會對成型端產生一個向下的拉應力，由於模芯本體的尺寸沿遠離成型端的方向逐漸增大，且容納槽的尺寸與模芯本體的尺寸相匹配，一方面，使得模芯橫截面上單位面積上受到的拉應力由成型端向模芯本體的方向逐漸減少，能夠防止模芯被折斷，提高模芯的壽命，從而提高用於扁管成型的模具的壽命，同時可以使得模芯本體能夠與容納槽側壁緊密貼合，提高工作時模芯的穩定性。

另一方面，方便模芯從模芯本體的尺寸最大的一側拿出容納槽，如果模芯出現損壞，只需要更換模芯即可，而不需要更換整個用於扁管成型的模具，大大提高用於扁管成型的模具的壽命，降低成本，提高模具的互換性。同時更換模芯操作簡單，大大縮短對用於扁管成型的模具的維修時間。

在其中一個實施例中，所述成型端的一表面上還開設有多個間隔設定的導料孔，單個所述導料孔貫穿所述成型端上與該表面相背對的另一表面，單個所述導料孔與一所述第一成型槽相對應連通。在其中一個實施例中，所述下模包括模墊及下模本體，所述下模本體具有相對設定的第二上表面及第二下表面，所述下模本體上位於所述第二上表面的一側開設有安裝孔，所述模墊設定於所述安裝孔內，所述模墊與所述安裝孔間隙配合，所述安裝孔的底壁上開設有定型腔，所述模墊上開設有第二成型槽，所述第二成型槽與所述定型腔相連通形成所述成型腔，所述第二成型槽與所述成型端之間存在間隙。

在其中一個實施例中，所述下模還包括調節件，所述模墊上還開設有第一調節孔，所述安裝孔的底壁上開設有第二調節孔，所述第一調節孔與所述第二調節孔相對應連通，所述調節件穿設於所述第一調節孔與所述第二調節孔內，所述調節件與所述第一調節孔間隙配合。在其中一個實施例中，還包括蓋板，所述蓋板設定於所述第一上表面上。在其中一個實施例中，所述蓋板的下表面形成抵靠面，所述模芯本體與所述抵靠面之間存在間距。

一種用於扁管成型的模具的加工方法，包括以下步驟：在上模坯件的第一上表面開出容納槽，得到上模，所述容納槽貫穿與所述第一上表面相背對的第一下表面，所述容納槽的尺寸由所述第一上表面向所述第一下表面的方向逐漸減小；加工模芯坯件，得到包括模芯本體與成型端的模芯中間件，所述模芯本體的尺寸與所述容納槽的尺寸相匹配；將所述模芯中間件嵌入所述容納槽內；在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件；在下模坯件上開出成型腔，得到下模；將所述上模組件安裝於所述下模上，以使所述成型端插設於所述成型腔內，得到用於扁管成型的模具。

上述用於扁管成型的模具的加工方法至少具備以下優點：在上模坯件的第一上表面開出容納槽，容納槽貫穿與第一上表面相背對的第一下表面，容納槽的尺寸由第一上表面向第一下表面的方向逐漸減小。加工模芯坯件，得到包括模芯本體與成型端的模芯中間件，模芯本體的尺寸與容納槽的尺寸相匹配；將模芯中間件嵌入容納槽內。在成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，第一成型槽貫穿成型端與端面相鄰的兩表面，形成上模組件，再與下模進行組裝，完成用於扁管成型的模具的加工。

通過將模芯坯件嵌入容納槽內後再在成型端進行加工第一成型槽，能夠使得第一成型槽的加工精度更高。一方面，模芯本體的尺寸沿遠離成型端的方向逐漸增大，使得模芯橫截面上單位面積上受到的拉應力由成型端向模芯本體的方向逐漸減少，提高模芯的壽命。

另一方面，模芯本體的尺寸與容納槽相匹配，如果模芯出現損壞，只需要將模芯從容納槽的尺寸最大的一側拿出進行更換即可，而不需要更換整個上模，進一步提高用於扁管成型的模具的壽命，降低成本，同時更換模芯操作簡單，大大縮短對用於扁管成型的模具的維修時間。

在其中一個實施例中，在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件的步驟具體包括：

在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定；在所述成型端的一表面上開出多個間隔設定的導料孔，單個所述導料孔貫穿所述成型端上與該表面相背對的另一表面，單個所述導料孔與一所述第一成型槽相對應連通，形成上模組件。

在其中一個實施例中，在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件的步驟之前，在將所述模芯中間件嵌入所述容納槽內的步驟之後，還包括：在所述模芯本體遠離所述成型端的一端設定墊片；將蓋板蓋設於所述第一上表面上以抵住所述墊片。

在其中一個實施例中，在下模坯件上開出成型腔，得到下模的步驟之前，還包括：加工模墊坯件，將模墊坯件安裝於下模本體上，形成下模坯件。

附圖說明

圖1為一實施方式中的扁管的結構示意圖；

圖2為一實施方式中的用於扁管成型的模具的剖視圖；

圖3為圖2中模芯的結構示意圖；

圖4為沿圖3中的A-A線的剖視圖；

圖5為圖2中上模的結構示意圖；

圖6為沿圖5中的B-B線的剖視圖；

圖7為圖2中下模的結構示意圖；

圖8為沿圖7中的C-C線的剖視圖；

圖9為圖2中蓋板的結構示意圖；

圖10為沿圖9中的D-D線的剖視圖；

圖11為一實施方式中的用於扁管成型的模具的加工方法。

權利要求

1.一種用於扁管成型的模具，其特徵在於，包括：上模，具有相對設定的第一上表面及第一下表面，所述上模上開設有容納槽，所述容納槽貫穿所述第一上表面與所述第一下表面，所述容納槽的尺寸由所述第一上表面向所述第一下表面的方向逐漸減小；模芯，具有模芯本體及成型端，所述成型端設定於所述模芯本體的一端，所述成型端遠離所述模芯本體的端面上開設有多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端上與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，所述模芯本體的尺寸與所述容納槽的尺寸相匹配，所述模芯本體能夠穿設於所述上模的容納槽內，以使所述成型端位於所述上模的下方；下模，安裝於所述上模的下方，所述下模上形成有成型腔，所述成型端能夠插設於所述成型腔內。

2.根據權利要求1所述的用於扁管成型的模具，其特徵在於，所述成型端的一表面上還開設有多個間隔設定的導料孔，單個所述導料孔貫穿所述成型端上與該表面相背對的另一表面，單個所述導料孔與一所述第一成型槽相對應連通。

3.根據權利要求1所述的用於扁管成型的模具，其特徵在於，所述下模包括模墊及下模本體，所述下模本體具有相對設定的第二上表面及第二下表面，所述下模本體上位於所述第二上表面的一側開設有安裝孔，所述模墊設定於所述安裝孔內，所述模墊與所述安裝孔間隙配合，所述安裝孔的底壁上開設有定型腔，所述模墊上開設有第二成型槽，所述第二成型槽與所述定型腔相連通形成所述成型腔，所述第二成型槽與所述成型端之間存在間隙。

4.根據權利要求3所述的用於扁管成型的模具，其特徵在於，所述下模還包括調節件，所述模墊上還開設有第一調節孔，所述安裝孔的底壁上開設有第二調節孔，所述第一調節孔與所述第二調節孔相對應連通，所述調節件穿設於所述第一調節孔與所述第二調節孔內，所述調節件與所述第一調節孔間隙配合。

5.根據權利要求1所述的用於扁管成型的模具，其特徵在於，還包括蓋板，所述蓋板設定於所述第一上表面上。

6.根據權利要求5所述的用於扁管成型的模具，其特徵在於，所述蓋板的下表面形成抵靠面，所述模芯本體與所述抵靠面之間存在間距。

7.一種用於扁管成型的模具的加工方法，其特徵在於，包括以下步驟：在上模坯件的第一上表面開出容納槽，得到上模，所述容納槽貫穿與所述第一上表面相背對的第一下表面，所述容納槽的尺寸由所述第一上表面向所述第一下表面的方向逐漸減小；加工模芯坯件，得到包括模芯本體與成型端的模芯中間件，所述模芯本體的尺寸與所述容納槽的尺寸相匹配；將所述模芯中間件嵌入所述容納槽內；在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件；在下模坯件上開出成型腔，得到下模；將所述上模組件安裝於所述下模上，以使所述成型端插設於所述成型腔內，得到用於扁管成型的模具。

8.根據權利要求7所述的加工方法，其特徵在於，在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件的步驟具體包括：在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定；在所述成型端的一表面上開出多個間隔設定的導料孔，單個所述導料孔貫穿所述成型端上與該表面相背對的另一表面，單個所述導料孔與一所述第一成型槽相對應連通，形成上模組件。

9.根據權利要求7所述的用於扁管成型的模具的加工方法，其特徵在於，在所述成型端的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽，單個所述第一成型槽貫穿所述成型端與所述端面相鄰的兩表面，所述兩表面相背對設定，形成上模組件的步驟之前，在將所述模芯中間件嵌入所述容納槽內的步驟之後，還包括：在所述模芯本體遠離所述成型端的一端設定墊片；將蓋板蓋設於所述第一上表面上以抵住所述墊片。

10.根據權利要求7所述的用於扁管成型的模具的加工方法，其特徵在於，在下模坯件上開出成型腔，得到下模的步驟之前，還包括：加工模墊坯件，將模墊坯件安裝於下模本體上，形成下模坯件。

實施方式

參閱圖1，為一實施方式中的扁管100的結構。汽車的換熱器採用的是扁管換熱器，扁管100具有扁而寬、壁薄、孔多、斷面形狀複雜的結構特點，同時尺寸精度高，生產難度大。扁管100的製造通過模具熱擠壓成型，在該實施方式中，扁管100由鋁合金製成，通過用於扁管成型的模具進行擠壓成型。當然，在其他實施方式中，扁管100還可以由其他合金材料製成。

參閱圖2，一實施方式中的用於扁管成型的模具20，用於製造成型如圖1所述的扁管100，同時能夠有效提高模具壽命，且模具的磨損的維修操作簡單，成本低。具體地，用於扁管成型的模具20的包括模芯200、上模300及下模400。

一併參閱圖3及圖4，模芯200包括成型端210及模芯本體220，成型端210設定於模芯本體220的一端，成型端210遠離模芯本體220的端面上開設有多個間隔設定的第一成型槽211，單個第一成型槽211貫穿成型端210與端面相鄰的兩表面（213、214），兩表面（213、214）相互背對設定。模芯本體220的尺寸沿遠離成型端210的方向逐漸增大。模芯200在工作時，擠入成型端210的鋁合金料會對成型端210產生向下的拉應力及摩擦力，使得模芯200橫截面上單位面積上受到的拉應力由成型端210向模芯本體220的方向逐漸減少，進一步提高模芯200的壽命，從而提高用於扁管成型的模具20的使用壽命。

與成型端210的端面相鄰的兩表面（213、214）相互平行，能夠保證成型的扁管100的內表面平行，提高扁管100的質量。進一步地，成型端210為長方體結構，第一成型槽211開設於長方體的長邊對應的一端面上且貫穿與該端面相鄰的兩表面（213、214），該兩表面（213、214）相背對設定，且該兩表面（213、214）均為長方體的長邊所對應的表面。

模芯本體220的相背對的兩表面之間形成的夾角為3°-5°，可以防止用於安裝模芯200的上模300的強度降低，並且能保證上模300與模芯200連線的可靠性。進一步地，模芯本體220為梯形台，成型端210設定於梯形台的上底面上。梯形台的每兩相背對的腰面之間形成的夾角為3°-5°。

成型端210的一表面213上還開設有多個間隔設定的導料孔212，單個導料孔212貫穿成型端210上與該表面213相背對的另一表面214。單個導料孔212與一第一成型槽211相對應連通。具體地，導料孔212的尺寸大於第一成型槽211的尺寸，加熱的鋁合金料由導料孔212被擠入第一成型槽211內，通過第一成型槽211擠出，可以使得進入第一成型槽211內的鋁合金料更加均勻，提高被製造的扁管100的質量，同時避免擠壓時由於受力不勻，造成模芯200斷裂或增加成型端210磨損程度。

具體地，成型端210與模芯本體220一體成型，進一步提高模芯200的強度，降低加工成本。當然，在其他實施方式中，成型端210與模芯本體220還可以固定連線。

模芯200由硬質材料製成，能夠防止模芯200折斷、模芯200磨損。具體地，模芯200由硬質合金製成，使得模芯200具有高硬度，耐磨性、強度和韌性較好，同時使得模芯200耐熱、耐腐蝕等。使用時，扁管100的成型過程的溫度一般在480℃-540℃，由硬質合金製成的模芯200具有高硬度和高的耐磨性，在扁管100的製造過程中也保持良好硬度和耐磨性，進一步能夠提高扁管100的精度和質量。具體到該實施方式中，模芯200由YG15鎢鋼或YG20鎢鋼製成。當然，在其他實施方式中，模芯200還可以由其他鎢鋼等製成，只要能使得模芯200具有高硬度和高的耐磨性即可。

一併參閱圖5及圖6，上模300具有相對設定的第一上表面332及第一下表面331。上模300上開設有容納槽310，容納槽310貫穿第一上表面332與第一下表面331，容納槽310的尺寸由第一上表面332向第一下表面331的方向逐漸減小，且容納槽310的尺寸與模芯本體220的尺寸相匹配，模芯本體220穿設於容納槽310內以使成型端210位於第一下表面331的下方。一方面方便模芯200從模芯本體220尺寸最大的一側拿出容納槽310；另一方面，模芯本體220在工作時能夠與容納槽310側壁緊密貼合，提高工作時模芯200的穩定性。

具體地，容納槽310為梯形槽，容納槽310每兩相對的內側面之間形成的夾角為3°-5°，可以避免上模300的強度降低，並且能保證上模300與模芯200連線的可靠性。具體到該實施方式中，模芯本體220的相背對的兩表面之間形成的夾角與容納槽310相對的兩內側面之間形成的夾角相同，且均為3°。

上模300由鋼製成。具體地，上模300由H13鋼製成。在工作溫度下時，鋼具有良好的熱穩定性、較高的硬度和耐磨性，可以防止上模300發生變形。同時鋼能夠承受較大的衝擊載荷，防止上模300開裂。進一步地，鋼具有較高的衝擊韌度和斷裂韌度，同時具有抗氧化性能或防止液態金屬沖蝕。

在工作時，上模300加熱到480℃-540℃，由於模芯200由硬質合金製成，上模300的熱膨脹係數大於模芯200的熱膨脹係數，模芯200的模芯本體220與上模300的容納槽310的形狀相匹配。模芯200與上模300在加熱膨脹的情況下，模芯200能夠容納槽310內上下移動。由於容納槽310為梯形槽且與模芯200的模芯本體220形狀相匹配，使得模芯200與容納槽310的內側壁仍然能夠相貼合，提高模芯200與上模300連線的穩定性。進一步地，擠入成型端210的鋁合金料會對成型端210產生向下的拉應力，能夠使得模芯200自鎖於容納槽310內，使得模芯200與容納槽310的內側壁貼合的更加緊密。

當模芯200發生損壞時，只需將模芯200由容納槽310尺寸最大的一側取出，進行更換，進一步提高用於扁管成型的模具20的壽命，且操作簡單，縮短了對用於扁管成型的模具20磨損維護的時間，降低成本。

上模300包括模芯導件320及上模本體330，模芯導件320位於上模本體330的下表面上。上模本體330上開設有第一貫通槽311，模芯導件320上開設有第二貫通槽312，第一貫通槽311與第二貫通槽312相連通形成容納槽310。具體地，成型端210由第二貫通槽312伸出。模芯導件320的尺寸向遠離上模本體330的方向逐漸減小，能夠對被擠壓的鋁合金料起到導向作用，使得鋁合金料更容易進入到導料孔212中。

其中，模芯導件320及上模本體330一體成型，進一步提高上模300的強度，提高上模300的穩定性。

上模300上開設有至少一個第一分流孔340，第一分流孔340貫穿第一上表面332與第一下表面331。加熱的鋁合金料能夠通過第一分流孔340擠入導料孔212中，並從第一成型槽211擠出。具體地，第一分流孔340開設於上模本體330上。具體到該實施方式中，第一分流孔340為六個，其中三個第一分流孔340位於模芯導件320的一側，另外三個位於模芯導件320的相背對的另一側，可以使得鋁合金料擠入到導料孔212的鋁合金料流更加均勻，有利於提高扁管100的質量。

一併參閱圖7及圖8，下模400安裝於上模300的下方，下模400上形成有成型腔420，成型端210能夠插設於成型腔420內。具體地，下模400包括模墊430及下模本體440，下模本體440具有相對設定的第二上表面441及第二下表面442，下模本體440上位於第二上表面441的一側開設有安裝孔411，模墊430設定於安裝孔411內。安裝孔411的底壁上開設有定型腔421，模墊430上開設有第二成型槽422，第二成型槽422與定型腔421相連通形成成型腔420，第二成型槽422與成型端210之間存在間距，用於扁管成型。

具體地，安裝孔411的尺寸與模墊430的尺寸相匹配。具體到該實施方式中，安裝孔411與模墊430間隙配合，可以使得模墊430不會受到下模本體440的擠壓力而造成開裂或變形，影響扁管100成型的質量。安裝孔411與模墊430之間的間隙採用單邊距離為0.01毫米-0.03毫米。當然，在其他實施方式中，安裝孔411的尺寸與模墊430的尺寸可以相同。

在工作時，用於扁管成型的模具20置於擠壓機上，鋁合金料加熱到480℃-540℃，用於扁管成型的模具20也加熱到480℃-540℃，將鋁合金料擠入第一分流孔340中，鋁合金料由第一分流孔340被進一步擠入導料孔212，由導料孔212被擠入第一成型槽211內，進一步鋁合金料被擠入第二成型槽422中，由第一成型槽211和第二成型槽422擠出的鋁合金料在定型腔421成型，製成扁管100。

模墊430由硬質材料製成，能夠提高模墊430的耐磨性。具體地，模墊430由硬質合金製成，使得模墊430具有高硬度，耐磨性、強度和韌性較好，同時使得模墊430耐熱、耐腐蝕等。在工作時，鋁合金料的溫度一般在480℃-540℃，由硬質合金製成的模墊430具有高硬度和高的耐磨性，在扁管100的成型過程中也保持良好硬度和耐磨性，進一步能夠提高扁管100的精度和質量。具體到該實施方式中，模墊430由YG15鎢鋼或YG20鎢鋼製成。當然，在其他實施方式中，模墊430還可以由鎢鋼等製成，只要能使得模墊430具有高硬度和高的耐磨性即可。

模墊430的一側邊與模墊430的另一側邊通過圓弧過渡連線，能夠消除模墊430在受力條件下產生的應力集中而導致模墊430開裂。具體地，模墊430為六邊形墊，每相鄰的兩側邊之間通過圓弧過渡。第二成型槽422的尺寸大於成型端210的尺寸，成型端210能夠伸入第二成型槽422內。進一步地，第二成型槽422的尺寸小於定型腔421的尺寸，可以使得扁管100成型的更好，不易受到定型腔421的內壁的干擾，影響扁管100的質量。

下模400還包括調節件450，模墊430上還開設有第一調節孔451，安裝孔411的底壁上開設有第二調節孔452，第一調節孔451與第二調節孔452相對應連通，調節件450穿設於第一調節孔451與第二調節孔452內。具體到該實施方式中，模墊430上開設有四個第一調節孔451，四個第一調節孔451對稱分布於模墊430上，第一調節孔451與第二調節孔452的數量相同且相互對應。由於模墊430為平板狀結構，通過第一調節孔451能夠消除模墊430在安裝過程中的集中應力，進一步防止模墊430開裂。當然，在其他實施方式中，第一調節孔451還可以兩個、六個等，只要能起到進一步消除模墊430的集中應力即可。

調節件450的數量與第一調節孔451的數量相對應。具體地，調節件450由鋼製成，使得調節件450具有良好的熱穩定性、較高的硬度和耐磨性。進一步地，調節件450與第一調節孔451間隙配合。更進一步地，調節件450與第一調節孔451之間的間隙採用單側邊之間的間距為0.01毫米-0.03毫米。

在工作時，模墊430與調節件450均被加熱到480℃-540℃，由於調節件450由鋼製成，模墊430由硬質合金製成，調節件450的熱膨脹係數大於模墊430的熱膨脹係數，調節件450與第一調節孔451變為過盈配合，使得模墊430穩定地固定於下模本體440上，防止在工作時由於加熱膨脹，導致模墊430與下模本體440連線的不穩定。具體到該實施方式中，調節件450為銷釘，當然，調節件450還可以為調節桿、螺釘等，只要穿設於第一調節孔451與第二調節孔452內，能夠將模墊430與下模本體440固定連線即可。

下模本體440上位於第二上表面441的一側開設有焊合腔410，焊合腔410與第一分流孔340相對應連通。其中，安裝孔411開設於焊合腔410底壁上，成型腔420位於焊合腔410的底壁上。在工作時，鋁合金料被擠入由第一分流孔340擠入到焊合腔410內，在焊合腔410內鋁合金料由導料孔212被擠入第一成型槽211內，能夠使得鋁合金料在焊合腔回合，使得鋁合金料形成的鋁合金流更加均勻，提高扁管100的質量。

第二下表面442上還開設有出料腔423，出料腔423與定型腔421相連通。具體地，出料腔423的尺寸大於定型腔421的尺寸。成型於定型腔421的扁管100能夠由出料腔423伸出，完成扁管100的製造。

下模本體440由鋼製成。具體地，下模本體440由H13鋼製成。在工作溫度下時，鋼具有良好的熱穩定性、較高的硬度和耐磨性，可以防止下模本體440發生變形。同時鋼能夠承受較大的衝擊載荷，防止下模本體440開裂。進一步地，在工作溫度下，鋼具有較高的衝擊韌度和斷裂韌度，同時具有抗氧化性能或搞液態金屬沖蝕的性能。

下模本體440的第二上表面441上開設有第一配合孔460，上模300能夠放置於第一配合孔460內。具體地，用於扁管成型的模具20還包括第一緊固件470。第一配合孔460的底壁上開設有第一連線孔471，第一下表面331上開設有第二連線孔370，第一連線孔471與第二連線孔370相連通。第一緊固件470穿設於第一連線孔471與第二連線孔370內，將上模300與下模本體440固定連線。具體到該實施方式中，第一緊固件470為緊固桿，當然，在其他實施方式中，第一緊固件470還可以為銷釘、螺釘等，只要能夠將上模300與下模本體440固定連線即可。

一併參閱圖9及圖10，用於扁管成型的模具20還包括蓋板500，蓋板500設定於第一上表面332上，蓋板500上開設有第二分流孔510，第二分流孔510與第一分流孔340相對應連通。具體地，蓋板500上開設有四個第二分流孔510，使得鋁合金料產生更大的分流比，採用四個第二分流孔510，能夠降低擠壓力，有利於提高用於扁管成型的模具20的使用壽命。

進一步地，第二分流孔510使得蓋板500的下表面形成抵靠面511，模芯本體220與抵靠面511之間存在間距。抵靠面511能夠覆蓋容納槽310，用於保護模芯200不受損壞。更進一步地，模芯本體220與抵靠面511之間的間距為0.1毫米-0.3毫米。具體到該實施方式中，模芯本體220與抵靠面511之間的距離為0.2毫米。蓋板500能夠對安裝於上模300的模芯200起遮蓋保護的作用，同時，在工作過程中，由於模芯本體220與蓋板500的抵靠面511之間存在間隙，可以保持模芯200不受到蓋板500的擠壓力，有利於保證模芯200不易斷裂，提高模芯200的使用壽命。

蓋板500的下表面上還開設有第二配合孔520，第一上表面332能夠放置於第二配合孔520內。具體地，用於扁管成型的模具20還包括第二緊固件（圖未示）。第二配合孔520的底壁上開設有第一固定孔530，第一固定孔530貫穿蓋板500的下表面，第一上表面332上開設有第二固定孔371，第一固定孔530與第二固定孔371相連通。第二緊固件穿設於第一固定孔530與第二固定孔371內，將上模300與蓋板500固定連線。具體到該實施方式中，第二緊固件為螺釘。當然，在其他實施方式中，第二緊固件還可以為銷釘、螺桿等，只要能夠將上模300與蓋板500固定連線即可。

參閱圖11，一實施方式中的用於扁管成型的模具20的加工方法，用於加工製造用於扁管成型的模具20，能夠有效提高用於扁管成型的模具20使用壽命，且操作簡單，用於扁管成型的模具20磨損修復的周期短，使得扁管制造成本降低。具體到該實施方式中，用於扁管成型的模具20的加工方法包括以下步驟：

加工上模坯料。具體地，對上模坯料進行鍛造。進一步地，對上模坯料採用較高鍛造比進行鍛造，可以使得上模坯料的組織更加細膩，有利於提高上模坯料的強度。具體到該實施方式中，對上模坯料採用4到5的鍛造比，通過上模坯料的上表面及下表面分別進行鍛造實現。當然，在其他實施方式中，對上模坯料還可以採用1至3的鍛造比。

對鍛造後的上模坯料進行球化退火，有利於提高製得的上模300的耐磨性，抑制淬裂、淬彎等現象。進一步地，球化退火的步驟包括將鍛造後上模坯料加熱到730℃～740℃，保溫足夠時間，然後進行緩冷到650℃左右出爐。

對經過球化退火後的上模坯料上開第一工藝孔及第一工藝槽，製得上模坯件。其中，第一工藝孔用於為後續慢走絲加工提供穿設孔，方便後續對容納槽310的加工。第一工藝槽的位置與容納槽310的位置相對應，用於確定容納槽310的加工位置。具體地，利用數控工具機加開出第一工藝孔及第一工藝槽，同時開出第一分流孔340、第二連線孔370及第二固定孔371，得到上模坯件。

對上模坯件進行真空熱處理。具體地，將上模坯件置於真空爐中，調節真空度及淬火溫度，進行真空熱處理。真空熱處理可以去掉上模坯件的表面的磷屑，表面無氧化、無脫碳，提高上模坯件的表面質量及綜合力學性能，達到表面光亮淨化的效果。進一步地，精車上模坯件的兩端止口及止口平面。

對上模坯件利用拋光機拋光第一分流孔340的內壁及由第一分流孔340之間形成的分流橋，去除表面瑕疵。

步驟S110，在上模坯件的上表面切割出容納槽310得到上模300，容納槽310貫穿與第一上表面332相對的第一下表面331，容納槽310的尺寸由第一上表面332向第一下表面331的方向逐漸減小。具體地，找到第一工藝孔，利用數控工具機沿第一工藝槽開出容納槽310。其中第一工藝孔及第一工藝槽更加方便加工出容納槽310，且能夠保證加工精度，提高加工效率。進一步地，通過慢走絲切割出容納槽310。慢走絲是利用連續移動的細金屬絲作電極，對上模300進行脈衝火花放電，蝕除金屬、切割出容納槽310。利用慢走絲加工能夠進一步地提高容納槽310的精度。

步驟S120，加工模芯坯件，得到包括模芯本體220與成型端210的模芯中間件，模芯本體220的尺寸與容納槽310的尺寸相匹配。具體地，對模芯坯料利用數控工具機加工出模芯中間件的模芯本體220與成型端210。進一步地，通過慢走絲加工出模芯中間件。利用慢走絲加工能夠進一步地提高模芯中間件的精度。

步驟S130，將模芯中間件嵌入容納槽310內。

步驟S140，在模芯本體220遠離成型端210的一側設定墊片。具體地，墊片遠離模芯本體220的表面與上模300的第一上表面332齊平。具體到該實施方式中，墊片為塞尺片，當然，墊片還可以為薄板等。當然，在其他實施方式中，墊片遠離模芯本體220的表面凸出於上模300的第一上表面332。

將蓋板500蓋設於第一上表面332上以抵住墊片。模芯坯件在容納槽310內無法活動，能夠有效保證下一步的加工精度。

其中，蓋板500的加工製造步驟包括：對蓋板坯料進行鍛造。進一步地，對蓋板坯料採用較高鍛造比進行鍛造，可以使得蓋板坯料的組織更加細膩，有利於提高蓋板坯料的強度。具體到該實施方式中，對蓋板坯料採用4到5的鍛造比，通過蓋板坯料的上表面及下表面分別進行鍛造實現。當然，在其他實施方式中，對蓋板坯料還可以採用1至3的鍛造比。

對蓋板坯料進行鍛造後，進行球化退火，有利於提高製得的蓋板500的耐磨性，抑制淬裂、淬彎等現象。

車出蓋板500的外圓及端面。進一步利用數控工具機加工出第二分流孔510、第二配合孔520及第一固定孔530，得到蓋板坯件。

對蓋板坯件進行真空熱處理。具體地，將蓋板坯件置於真空爐中，調節真空度及淬火溫度，進行真空熱處理。真空熱處理可以去掉蓋板坯件的表面的磷屑，表面無氧化、無脫碳，提高蓋板坯件的表面質量及綜合力學性能，達到表面光亮淨化的效果。進一步地，精車蓋板坯件的兩端止口及止口平面，得到蓋板500。

對蓋板500利用拋光機拋光第二分流孔510的內壁，去除表面瑕疵。同時對第二分流孔510遠離上模300的一端進行磨削，使得第二分流孔510遠離上模300的一端更加平滑。有利於用於扁管成型的鋁合金料的進入，避免鋁合金料被擠入蓋板500外。

步驟S150，在成型端210的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽211，單個第一成型槽211貫穿成型端210與端面相鄰的兩表面，兩表面相互背對設定。具體地，對成型端210利用數控工具機開出多個第一成型槽211。進一步地，通過慢走絲開出第一成型槽211。利用慢走絲切割能夠提高模芯200的精度。

步驟S160，在成型端210的一表面213上加工出多個間隔設定的導料孔212，單個導料孔212貫穿成型端210上與該表面213相背對的另一表面214，單一導料孔212與一第一成型槽211相對應連通，形成上模組件。具體地，對成型端210利用數控工具機切割出多個導料孔212。進一步地，通過慢走絲切割出導料孔212。利用慢走絲切割能夠極大的提高模芯200的精度。導料孔212與第一成型槽211共同作用將成型端210分割成多個成型頭，且多個成型頭通過導料孔212與第一成型槽211間隔設定，用於扁管的成型。

步驟S170，拋光研磨成型端210及導料孔212的內壁。具體地，對模芯200的成型端210及導料孔212的內壁進行拋光研磨，消除表面瑕疵，提高表面精度。

加工下模本體坯料，得到下模本體坯件。具體地，對下模本體坯料進行鍛造。進一步地，對下模本體坯料採用較高鍛造比進行鍛造，可以使得下模本體坯料的組織更加細膩，有利於提高下模本體坯料的強度。具體到該實施方式中，對下模本體坯料採用4到5的鍛造比，通過下模本體坯料的上表面及下表面分別進行鍛造實現。當然，在其他實施方式中，對下模本體坯料還可以採用1至3的鍛造比。

對下模本體坯料進行鍛造後，進行球化退火，有利於提高製得的下模本體440的耐磨性，抑制淬裂、淬彎等現象。對經過球化退火後的下模本體坯料上車外圓、端面、止口、止口底平面、焊合腔410及第二工藝孔，得到下模本體坯件。

進一步，利用數控工具機在下模本體坯件上開出第一配合孔460、第一連線孔471及第二調節孔452，並找正第二工藝孔，開出安裝孔411，得到下模本體440。其中，第二工藝孔用於為後續慢走絲加工提供穿設孔，提高加工精度。

對下模本體440進行真空熱處理。具體地，將下模本體440置於真空爐中進行真空熱處理，真空熱處理可以去掉下模本體440的表面的磷屑，表面無氧化、無脫碳，提高下模本體440的表面質量及綜合力學性能，達到表面光亮淨化的效果。

利用數控工具機精車第一配合孔460的內表面，平面磨削下模本體440的第二下表面442。進一步地，利用數控工具機精銑安裝孔411，提高安裝孔411的精度。

步驟S180，加工模墊坯件。具體地，對模墊坯料利用數控工具機加工出模墊430的外形尺寸及第一調節孔451。並通過電火花加工出用於加工第二成型槽422的第二工藝槽，得到模墊坯件。其中，第二工藝槽與第二成型槽422的位置相對應。進一步地，通過慢走絲加工出模墊430的外形尺寸及第一調節孔451。利用慢走絲加工能夠極大的提高模模墊430的精度。

將模墊坯件安裝於下模本體440上，形成下模坯件。具體地，將模墊坯件放置於安裝孔411內，將調節件450插入第一調節孔451與第二調節孔452內。其中，安裝孔411與模墊坯件採用間隙配合，調節件450與第一調節孔451採用間隙配合。

步驟S181，在下模坯件上開出成型腔420，得到下模400。具體地，在模墊坯件找到第二工藝槽，利用慢走絲線沿第二工藝槽開出第二成型槽422，得到下模400。進一步地，通過電火花進一步加工第二成型槽422的內壁及定型腔421。第二成型槽422與定型腔421相貫通形成成型腔420。通過電火花加工能夠進一步提高成型腔420的精度。

對成型腔420的內壁進行拋光和研磨，進一步去除表面雜質，提高表面精度。

步驟S190，將上模組件安裝於下模400上，以使成型端210插設於成型腔420內，得到用於扁管成型的模具20。具體地，將第一緊固件470穿設於第二連線孔370內，第一緊固件470進一步穿設於第一連線孔471內，以使上模300的第一下表面與第一配合孔460的底壁相接觸。

步驟S191，將蓋板500與模芯200之間的墊片取出，將蓋板500安裝於上模300上。蓋板500與模芯200之間存在間隙，可以保持模芯200不受到蓋板500的擠壓力，有利於保證模芯200不易斷裂，提高模芯200的使用壽命。

進一步地，將蓋板500設定於上模300的第一上表面332上，將第二緊固件由第一固定孔530穿設於第二固定孔371內，以使上模300的第一上表面332與第二配合孔520的底壁相接觸。其中，焊合腔410、第一分流孔340及第二分流孔510相連通，得到用於扁管成型的模具20。

上述用於扁管成型的模具20及其加工方法至少具備以下優點：

在上模坯件的第一上表面332開出容納槽310，容納槽310貫穿與第一上表面332相背對的第一下表面331，容納槽310的尺寸由第一上表面332向第一下表面331的方向逐漸減小。加工模芯坯件，得到包括模芯本體220與成型端210的模芯中間件，模芯本體220的尺寸與容納槽310的尺寸相匹配；將模芯中間件嵌入容納槽310內。在成型端210的端面上開出多個間隔設定的第一成型槽211，第一成型槽211貫穿成型端210與端面相鄰的兩表面，形成上模組件，再與下模400進行組裝。下模400安裝於上模300的下方，成型端210插設於成型腔內。蓋板500安裝於第一上表面332上，用於保護模芯200，完成用於扁管成型的模具20的加工。

使用時，加熱用於扁管制造的鋁料到480℃-540℃，被加熱的鋁料由蓋板500的第二分流孔510經過上模300的第一分流孔340擠入下模400的焊合腔410內，鋁料進一步被擠入到導料孔212內，由導料孔212進入第一成型槽211，同時鋁料被擠入到第二成型槽422內，並由成型腔擠出並成型，完成扁管的製造。

一方面，在扁管成型過程中，成型於成型端210的扁管會對成型端210產生向下的拉應力，可以使得模芯本體220自鎖於容納槽內。進一步地，模芯本體220的尺寸沿遠離成型端210的方向逐漸增大，使得模芯200橫截面上單位面積上受到的拉應力由成型端210向模芯本體的方向逐漸減少，提高模芯200的壽命，從而提高模具的壽命。

另一方面，如果模芯200齣現損壞，方便模芯200從模芯本體220的尺寸最大的一側拿出容納槽310，更換模芯200，而不需要更換整個模具，進一步提高模具的壽命，降低成本，提高模具的互換性。同時更換模芯200操作簡單，大大縮短對用於扁管成型的模具20的維修時間。

同時，由於模芯200與模墊430均由硬質合金製成，可以有效防止模芯200工作使用時被折斷，同時模芯200與模墊430不易被磨損，大大提高了模具的壽命。由於模芯本體220的尺寸沿遠離成型端210的方向逐漸增大，且容納槽310的尺寸與模芯本體220的尺寸相匹配。

榮譽表彰

2021年11月，《用於扁管成型的模具及其加工方法》獲得第八屆廣東專利獎優秀獎。