[發(fā)明專利]一種“肚大口小”式枝椏類輕合金構(gòu)件的擠壓成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710858624.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN107552584B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于建民;張治民;劉澤;趙熹;徐健;程少博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C25/08
• 分類號(hào): B21C25/08
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• 代理人: 暫無信息

1.一種“肚大口小”式枝椏類輕合金構(gòu)件的擠壓成形方法，其特征在于，它包含如下步驟：

(1)成形前準(zhǔn)備：將輕合金筒形件加熱到成形溫度并保溫一定時(shí)間，并將擠壓成形模具整體預(yù)熱至輕合金筒形件成形溫度左右并保溫一定時(shí)間；所述的擠壓成形模具包含與壓力機(jī)的上部結(jié)構(gòu)連接的上模具組件、與壓力機(jī)下部結(jié)構(gòu)連接的下模具組件、頂出裝置、打料裝置以及分瓣式內(nèi)外支撐組件；所述的上模具組件包含上模板、上模墊板、凸模、凸模芯軸，上模具組件設(shè)在下模具組件的上方，凸模上設(shè)有成形角度，成形角度由小到大，再由大到小過渡；所述的下模具組件包含下模板、燕尾鍵、應(yīng)力圈、固定導(dǎo)軌，固定導(dǎo)軌為錐形固定導(dǎo)軌，錐形固定導(dǎo)軌的兩側(cè)固定有燕尾鍵，上模具組件、下模具組件之間設(shè)有分瓣式內(nèi)外支撐組件，所述的分瓣式內(nèi)外支撐組件包含分瓣外支撐、分瓣內(nèi)支撐和內(nèi)支撐；頂出裝置設(shè)在下模具組件的下方，并與下模具組件間隙配合連接；頂出裝置的頂端與分瓣式內(nèi)外支撐組件接觸配合連接，末端與頂出缸連接；打料裝置固定在下模具組件的上方，并設(shè)在上模具組件及分瓣式內(nèi)外支撐組件的外側(cè)；將預(yù)熱保溫后的模具安裝在壓力機(jī)上；在即將與輕合金筒形件接觸的凸模、分瓣外支撐、分瓣內(nèi)支撐和內(nèi)支撐的表面均勻的涂抹油基石墨潤滑劑，隨后將預(yù)熱好的輕合金筒形件放置到分瓣外支撐、分瓣內(nèi)支撐之間；

(2)成形過程：壓力機(jī)帶動(dòng)上模具組件上的上模板、上模墊板、凸模和凸模芯軸向下運(yùn)動(dòng)，凸模開始由上至下地與輕合金筒形件直筒壁部分接觸，將筒壁慢慢地向徑向推進(jìn)，口部逐漸縮小；由于凸模設(shè)置有成形角度，角度由小到大，再由大到小，所以輕合金筒形件在凸模壓力的作用下，經(jīng)過三個(gè)階段的變形：

一是徑向微縮口變形階段：此階段凸模成形角較小，對(duì)應(yīng)的徑向縮口力較大，縮口壓力的作用效果較多的分給徑向，使輕合金筒形件伴有輕微的壁厚和高度的增加；

二是徑向大縮口變形階段：隨著壓力機(jī)帶動(dòng)凸模繼續(xù)向下擠壓，成形角由小角度變?yōu)樯源蟮慕嵌龋瑥较蚩s口力減小，縮口壓力更多的流向接觸點(diǎn)的切線方向，致使鐓粗作用明顯，壁厚增加較多，高度增加減少，整體表現(xiàn)出的徑向縮口較上一階段明顯增快增大；

三是最終成形階段：壓力機(jī)帶動(dòng)凸模向下繼續(xù)擠壓筒形件，成形角由大角度變?yōu)樾〗嵌龋残渭喜繌澢脖谟捎诮嵌鹊淖冃￠_始有擴(kuò)口的趨勢(shì)，徑向縮口力又重新變大，這一趨勢(shì)使鐓粗效果相應(yīng)減弱，但是此時(shí)整體的筒壁形成一個(gè)類階梯形狀，致使縮口還是會(huì)有介于第一階段和第二階段之間一種鐓粗效果，此時(shí)由于凸模接近最終成形位置，形成階梯狀筒壁與分瓣內(nèi)支撐之間的距離近似相等的格局，縮口的最后階段可近似認(rèn)為筒壁與分瓣內(nèi)支撐之間的距離在整體平移，穩(wěn)步減少直至擠壓最后成形；

(3)擠壓成形完成后：停止壓力機(jī)上工作臺(tái)的向下運(yùn)動(dòng)，壓力機(jī)上工作臺(tái)反向向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)凸模上升并與縮口筒形件脫離，同時(shí)上模板帶動(dòng)內(nèi)支撐上升，與分瓣內(nèi)支撐脫離；通過頂出缸對(duì)一級(jí)頂桿作用，聯(lián)動(dòng)產(chǎn)生對(duì)二級(jí)頂塊的頂起作用，致使二級(jí)頂塊推動(dòng)分瓣內(nèi)支撐、分瓣外支撐同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由于固定導(dǎo)軌上燕尾鍵的導(dǎo)向作用使分瓣內(nèi)支撐在向上的同時(shí)產(chǎn)生徑向的收縮效果，直徑的縮小以便于縮口筒形件的脫模，這個(gè)時(shí)候首先將分瓣外支撐取下，進(jìn)而便可輕松順利的取下縮口筒形件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“肚大口小”式枝椏類輕合金構(gòu)件的擠壓成形方法，其特征在于，所述的上模具組件的上模板、上模墊板、凸模通過圓柱銷周向定位后再通過緊固件相互固定連接；凸模上還設(shè)有與凸模芯軸對(duì)應(yīng)的凸模芯軸凹槽；凸模芯軸通過凸模芯軸凹槽與凸模定位，并與凸模螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“肚大口小”式枝椏類輕合金構(gòu)件的擠壓成形方法，其特征在于，下模板與壓力機(jī)的下工作臺(tái)固定連接；下模板的下部設(shè)有十字架式和圓柱形復(fù)合在一起的型腔；型腔內(nèi)部與頂出裝置間隙配合；應(yīng)力圈固定在下模板的上表面上；下模板的上表面中部設(shè)有固定導(dǎo)軌凹槽；固定導(dǎo)軌固定在下模板的固定導(dǎo)軌凹槽上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種“肚大口小”式枝椏類輕合金構(gòu)件的擠壓成形方法，其特征在于，所述的頂出裝置包含一級(jí)頂桿、一級(jí)頂塊、二級(jí)頂桿、二級(jí)頂塊；所述的一級(jí)頂桿和一級(jí)頂塊螺紋連接；一級(jí)頂塊為十字架式頂塊，并與下模板間隙配合；一級(jí)頂塊、二級(jí)頂桿、二級(jí)頂塊依次接觸連接；二級(jí)頂桿為圓柱形頂桿，與下模板間隙配合；二級(jí)頂塊與分瓣式內(nèi)外支撐組件接觸配合。