[發明專利]一種采用棒料制備管材的轉角擴徑擠壓模具與方法

有效

• 申請號: 201811355405.1
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109332415B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 石鳳健;張健偉;葛艷明;葉思珍;邵勇;張發坤
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02
• 代理公司: 32243 南京正聯知識產權代理有限公司
• 代理人: 王素琴

1.一種采用棒料制備管材的轉角擴徑擠壓模具，其特征在于，包括上模板（1）、擠壓芯棒（2）、上墊板（5）、芯棒固定板（6）、卸料板（8）、凹模（9）、凹模支撐板（11）、凸模支撐板（13）、墊板（14）、下模板（15）、內導柱（18）、擠壓凸模（19）；所述上模板（1）固定在壓力機滑塊上，所述擠壓芯棒（2）為階梯狀，所述芯棒固定板（6）中心設有貫通的階梯狀圓孔，所述擠壓芯棒（2）安裝在所述芯棒固定板（6）的階梯狀圓孔內，所述芯棒固定板（6）上設置有上墊板（5），擠壓芯棒（2）、上墊板（5）、芯棒固定板（6）通過銷釘三（4）和內六角螺栓一（23）固定在上模板（1）上；所述卸料板（8）中心開設有貫通的圓孔，擠壓芯棒（2）下端穿入卸料板（8）中心的圓孔中，卸料板（8）上端安裝有卸料螺栓（3），卸料板（8）與芯棒固定板（6）之間裝有彈簧一（7），彈簧一（7）套在卸料螺栓（3）上，卸料板（8）下表面開設有圓形凹槽；所述凹模（9）中心開設有階梯狀貫通圓孔，所述凹模（9）上還設有導向孔，凹模（9）下端面通過內六角螺栓二（21）和銷釘一（10）與凹模支撐板（11）相連，凹模（9）上端面加工有圓環狀凸臺，擠壓時，該圓環狀凸臺與卸料板（8）下表面的圓形凹槽配合；限位螺栓（16）依次穿過下模板（15）、墊板（14）、凸模支撐板（13）和凹模支撐板（11），限位螺栓（16）上套設有彈簧二（12），且彈簧二（12）的兩端分別抵接凹模支撐板（11）與凸模支撐板（13），凹模支撐板（11）可沿縱向浮動，通過限位螺栓（16）限制凹模支撐板（11）與下模板（15）之間的距離；所述的下模板（15）固定在壓力機工作臺上，下模板（15）中心開設有貫通的圓孔，下模板（15）上表面設置有墊板（14），墊板（14）中心開設有貫通的圓孔，墊板（14）上表面設置凸模支撐板（13），凸模支撐板（13）中心開設有貫通的圓孔；所述的擠壓凸模（19）下端穿入凸模支撐板（13）中心的圓孔中，上端依次插入凹模支撐板（11）中心的圓孔及凹模（9）中心的階梯狀貫通圓孔中；所述的內導柱（18）安裝在凸模支撐板（13）內，通過內六角螺栓三（20）和銷釘二（17）將凸模支撐板（13）、墊板（14）及內導柱（18）固定在下模板（15）上，所述的內導柱（18）上端穿入凹模（9）的導向孔內；棒料（22）放置于凹模（9）中心的階梯狀貫通圓孔中，棒料（22）放置于擠壓凸模（19）的上表面。

2.根據權利要求1所述的一種采用棒料制備管材的轉角擴徑擠壓模具，其特征在于，所述的擠壓芯棒（2）為多級臺階狀，其最下端為圓錐形結構（2-1），圓錐夾角α取90°-150°，上端為一圓柱段一（2-2），所述圓柱段一（2-2）上端為一錐臺結構（2-3），錐臺結構（2-3）上端為一段圓柱段二（2-4），圓柱段二（2-4）上端為一直徑更大的圓柱段三（2-5），圓柱段三（2-5）上端為臺肩（2-6），錐臺結構（2-3）與圓柱段一（2-2）交角處構成第一轉角區轉角外側，錐臺結構（2-3）與圓柱段二（2-4）交角處構成第二轉角區轉角內側，第一轉角區夾角大小與第二轉角區夾角β₁大小相同，β₁取值為90-120°；擠壓芯棒（2）開設有通氣孔，圓柱段二（2-4）與卸料板（8）中心的圓孔采用間隙配合。

3.根據權利要求1所述的一種采用棒料制備管材的轉角擴徑擠壓模具，其特征在于，所述的凹模（9）中心的階梯狀貫通圓孔的下端為圓柱孔段一（9-1），其直徑與棒料（22）直徑相同，中間為錐臺孔段（9-2），上端為圓柱孔段二（9-3），圓柱孔段一（9-1）與錐臺孔段（9-2）交角處構成第一轉角區轉角內側，圓柱孔段二（9-3）與錐臺孔段（9-2）交角處構成第二轉角區轉角外側，第一轉角區夾角大小與第二轉角區夾角β₂大小相同，β₂取值為90-120°，模具閉合時，擠壓芯棒（2）與凹模（9）中心的階梯狀貫通圓孔構成了棒料（22）擠壓管材的通道，該通道包括管材形成區、第一轉角擴徑擠出通道和第二轉角擠出通道，管材形成區、第一轉角擴徑擠出通道和第二轉角擠出通道的直徑逐漸減小，擠出管材的壁厚逐漸減薄；凹模（9）中心的階梯狀貫通圓孔左右兩側開設橫向貫通加熱孔，加熱孔數量為4-8個。