[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)凹模的金屬擠壓成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810064386.7
• 申請(qǐng)日: 2008-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN101259491A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李峰;劉曉晶;郭二軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C23/04
• 分類號(hào): B21C23/04;B21C25/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 岳泉清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種型材擠壓成形方法。

背景技術(shù)

擠壓成形是對(duì)擠壓凹模內(nèi)的金屬錠坯施加外力而獲得所需斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法。影響擠壓成形過程中金屬流動(dòng)的因素很多，如摩擦與潤(rùn)滑條件、模具結(jié)構(gòu)及坯料溫度等，其中摩擦是決定擠出制品性能的重要邊界條件之一。以正擠壓為例，摩擦起阻礙作用，極易引起成形過程中產(chǎn)生流動(dòng)缺陷，且消耗了大量的擠壓能；而靜液擠壓時(shí)需留有一定的壓余，擠壓速度的可控性差、生產(chǎn)效率較低，積極摩擦擠壓所需的裝置比較煩瑣，且在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的相對(duì)較少。傳統(tǒng)改善擠壓成形過程中金屬流動(dòng)的辦法是通過工藝參數(shù)的單一優(yōu)化，從而宏觀地改變金屬的流動(dòng)行為，但這并不能從根本上防止缺陷的產(chǎn)生；且坯料與模具間摩擦力消耗了較大的擠壓能，特別對(duì)于低塑性金屬材料的成形，生產(chǎn)效率極低，更難于進(jìn)行大截面尺寸型材的生產(chǎn)加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)凹模的金屬擠壓成形方法，以解決目前的金屬擠壓成形過程中存在顯著地塑性流動(dòng)不均勻、易產(chǎn)生流動(dòng)缺陷、成形載荷大的問題。本發(fā)明由以下步驟完成：一、將芯模固定在工作臺(tái)上；二、將滾動(dòng)軸承置于芯模的臺(tái)肩端面上并安裝在芯模的外部；三、將凹模置于滾動(dòng)軸承上并套在芯模上；四、將制備好的坯料放入凹模的模腔內(nèi)；五、凹模按一定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，坯料與凹模同向轉(zhuǎn)動(dòng)；六、沖頭下移施壓，坯料在凹模的模腔內(nèi)沿軸向擠出。

本發(fā)明具有以下有益效果：凹模按一定角速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)能改變坯料和凹模之間摩擦力的作用方向，使擠壓過程中的成形載荷顯著減小，并能降低流動(dòng)缺陷的產(chǎn)生，由于擠出制品流線呈一定的螺旋狀環(huán)繞分布，因此可避免成形后型材端部因應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生開裂的傾向，能夠一次性成形出品質(zhì)優(yōu)良地輕質(zhì)低塑性型材，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，該方法生產(chǎn)的型材具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、性能好，所需設(shè)備噸位小等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、工作可靠、效果顯著，具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施方式一的成型模具的結(jié)構(gòu)半剖視圖，圖2是具體實(shí)施方式二的成型模具的結(jié)構(gòu)半剖視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由以下步驟完成：一、將芯模2固定在工作臺(tái)1上；二、將滾動(dòng)軸承3置于芯模2的臺(tái)肩端面2-1上并安裝在芯模2的外部；三、將凹模4置于滾動(dòng)軸承3上并套在芯模2上；四、將制備好的坯料5放入凹模4的模腔4-1內(nèi)；五、凹模4按一定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，坯料5與凹模4同向轉(zhuǎn)動(dòng)；六、沖頭6下移施壓，坯料5在凹模4的模腔4-1內(nèi)沿軸向擠出。通過凹模旋轉(zhuǎn)，使坯料和凹模間摩擦力的作用方向發(fā)生改變，擠壓成形時(shí)所需克服的僅是有效摩擦力在軸向上的一個(gè)分量，因此，可使擠壓過程中的成形載荷顯著降低，且能使擠壓過程中金屬流動(dòng)的均勻性得到提高，特別適于輕質(zhì)低塑性金屬結(jié)構(gòu)型材的成形之用。隨著凹模轉(zhuǎn)速的改變，有效摩擦力分量的數(shù)值也將發(fā)生變化，可使擠壓過程中的成形載荷繼續(xù)降低，且由于坯料受凹模摩擦力的作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此，擠出型材的流線為非平行分布，可避免成形后型材端部因應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生開裂的傾向。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式中凹模4由定凹模7和動(dòng)凹模8組成；定凹模7置于動(dòng)凹模8上部。將凹模可分為定凹模和動(dòng)凹模兩部分，在對(duì)坯料擠壓成形時(shí)僅對(duì)動(dòng)凹模施加一定方向的轉(zhuǎn)動(dòng)即可達(dá)到降低載荷的要求，所需的凹模轉(zhuǎn)動(dòng)載荷較小。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式在步驟四中，坯料5為鎂合金、鋁及其合金、鈦及其合金。