[發明專利]一種大型長錐喇叭筒件的擠壓成形方法

有效

• 申請號: 201310548402.0
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103567763A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張治民;李國俊;李旭斌;王強;于建民;賈楊;謝志平;路光
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B23P23/02
• 分類號: B23P23/02;B21C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大型長錐喇叭筒件的擠壓成形方法，其特征在于：鋸切下料---鐓粗預成形---一次擠壓半球形底部直壁筒---二次擴口、整形、擠壓錐筒，具體如下：

(1)、鋸切下料---鐓粗預成形，采用等溫擠壓鎂合金或鋁合金，毛坯加熱溫度350°-400°，將鐓粗凹模加熱溫度420°，鐓粗凹模的模腔與長錐喇叭筒件的上半部外形一致，將毛坯放入鐓粗凹模中使用鐓粗凸模沖頭進行鐓粗，形成鐓粗坯件；

(2)、一次擠壓半球形底部直壁筒，接上述第(1)步將預成形凸模沖頭替換鐓粗凸模沖頭，對鐓粗坯件進行半球形底部直壁筒擠壓，采用半球形底部擠壓，相應預成形凸模沖頭的頭部設計成半球形，預成形凸模沖頭桿身受反作用力小，而且鐓粗坯件上端部沿凹模的模腔向上自由塑性流動，形成典型反擠壓，擠壓完成后，鐓粗坯件被擠壓形成預形成件，預形成件整體呈杯形，預形成件的杯體下部的外錐壁與鐓粗凹模的模腔相應一致，杯體的中心內腔的側面呈直壁，底部呈半球形；

(3)、二次擴口、整形、擠壓錐筒，接上述第(2)步將終成形凸模沖頭替換預成形凸模沖頭，終成形凸模沖頭的桿身形狀與長錐喇叭筒件的內腔相一致，并分成三段，第一段桿身的頭部呈半球形，桿身部分呈錐形，第二段桿身為直柱，第三段桿身亦成錐形，終成形凸模沖頭的第一段桿身和第二段桿身直徑小于預成形凸模沖頭的桿身，將鐓粗凹模更換成終成形凹模，終成形凹模模腔與長錐喇叭筒件的外形一致，由于鐓粗凹模的模腔與長錐喇叭筒件的上半部外形一致，預形成件的杯體下部外錐壁下部大小與鐓粗凹模的模腔相應一致，所以預形成件置于終成形凹模模腔中時處于懸空狀態，第一段桿身的頭部直接作用于預形成件的中心內腔的半球形底部，將預形成件頂入終成形凹模模腔下方，此處預形成件的底部發生拉伸變形，另外，第二段桿身也不與預形成件的中心內腔直接接觸，當擠壓最后完成時，第三段桿身才與預形成件的中心內腔的端口接觸利用其錐面完成擴口、整形、擠壓錐筒。

2.如權利要求1所述的一種大型長錐喇叭筒件的擠壓成形方法，其特征在于：主要擠壓設備涉及一種大型長錐喇叭筒件的擠壓成形組合模具，包括通用的上模板和下模板、凸模、凹模、卸料機構；所述的凸模以可拆卸更換方式固定在上模板上，凸模包括三件凸模沖頭，分別是鐓粗凸模沖頭、預成形凸模沖頭、終成形凸模沖頭，具體步驟進一步為：

(1)、鋸切下料-鐓粗預成形，采用等溫擠壓鎂合金或鋁合金，毛坯加熱溫度350°-400°，將上模板與鐓粗凸模沖頭固定、第一段凹模與下模板固定組合成鐓粗模具，鐓粗模具加熱溫度420°，潤滑劑選用油基石墨，每道次工藝參數相同，將毛坯在鐓粗模具的第一段凹模的模腔中進行鐓粗預成形，形成鐓粗坯件；

(2)、一次擠壓半球形底部直壁筒，接上述步驟(1)所述的鐓粗模具，將預成形凸模沖頭替換鐓粗凸模沖頭固定在上模板上、將卸料機構固定在第一段凹模上方形成預成形模具，對帶球形底部的杯形件進行半球形底部直壁筒擠壓，帶球形底部的杯形件上端部沿預成形模具的第一段凹模的模腔向上自由塑性流動，形成典型反擠，擠壓完成后，帶球形底部的杯形件被形成預形成件，預形成件的中心內腔底部呈半球形側面呈直壁，預成形凸模沖頭隨擠壓機上行，卸料機構將套置在預成形凸模沖頭上的預形成件卸下，預形成件仍落入第一段凹模的模腔中；

(3)、二次擴口、整形、擠壓錐筒，接上述步驟(2)所述的預成形模具，將終成形凸模沖頭替換預成形凸模沖頭固定在上模板上、將第二段凹模墊在第一段凹模與下模板之間形成終成形模具，終成形凸模沖頭包括第一段桿身、第二段桿和第三段桿身，第一段桿身和第二段桿身直徑小于預成形凸模沖頭的桿身，第一段桿身的頭部直接作用于預形成件的中心內腔的半球形底部，將預形成件頂入下方第二段凹模的空模腔中，此處預形成件的底部發生拉伸變形，另外，第二段桿身也不與預形成件的中心內腔直接接觸，所以第二段桿身不受阻力，當擠壓最后完成時，第三段桿身才與預形成件的中心內腔的端口接觸利用其錐面完成擴口、整形、擠壓錐筒，最后終成形凸模沖頭隨擠壓機上行，卸料機構將套置在終成形凸模沖頭上的長錐喇叭筒件卸下，長錐喇叭筒件仍落入第一段凹模的模腔和第二段凹模的模腔中。

3.如權利要求2所述的一種大型長錐喇叭筒件的擠壓成形方法，其特征在于：所述的步驟(1)鐓粗模具和步驟(2)所述的預成形模具的第一段凹模與下模板之間設有頂件機構，頂件機構由仿形墊板、頂板、頂桿組成，仿形墊板置于下模板中部，仿形墊板的上端形成與長錐喇叭筒件的頂部窩相適應的凸臺，仿形墊板中部形成頂桿通孔，下模板的中部設有與頂桿通孔同軸的通孔，頂桿置于頂桿通孔與下模板的通孔中，頂板的下端面設有與仿形墊板的凸臺相適應的凹腔，頂板通過凹腔與凸臺的配合套置在仿形墊板上，頂板的同邊套置有墊板，當需要將所述的預成形模具組合成所述的步驟(3)的終成形模具時，將頂板與墊板同時取下，換上第二段凹模墊在第一段凹模與下模板之間，最后上述的步驟(3)再增加一步，將卸料結構從第一段凹模拆除，頂桿上升將長錐喇叭筒件從第一段凹模的模腔和第二段凹模的模腔中頂出。