[發(fā)明專利]工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法及成型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910994814.4
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110918938B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 劉筱;江潤桐;王昊強;粟港;朱必武;陳宇強;劉文輝
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 44327
• 代理人: 石仁

本申請涉及金屬鑄造領域，尤其涉及一種工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法，包括以下步驟：加熱模具至指定的溫度值，并將熔融的金屬液澆注到扭轉(zhuǎn)凹模的型腔內(nèi)；擠壓凸模向下移動并伸入扭轉(zhuǎn)凹模內(nèi)擠壓金屬液使金屬液充滿凹模整個型腔，當型腔壓力升至臨界值時停止凸模的移動，并向冷卻溝道內(nèi)通入冷卻水冷卻型腔，當型腔的溫度冷卻到適宜溫度值時停止冷卻水的通入，并啟動扭轉(zhuǎn)裝置，帶動扭轉(zhuǎn)凹模轉(zhuǎn)動，使型腔內(nèi)的金屬液形成為金屬中心對稱件；擠壓凸模向上運動，直至推桿將黏著在凸模上的金屬中心對稱件推出。本申請的工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法，能高效率制備高性能的有色金屬中心對稱件，縮短加工流程，降低制造成本。

【技術領域】

本申請涉及金屬鑄造領域，尤其涉及一種工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法及成型裝置。

【背景技術】

目前，對于有色合金中心對稱件的成形加工來說，主要由鑄造和塑性成形兩種方式，鑄造包括壓力鑄造和擠壓鑄造等，雖然工藝流程相對簡單，但工件力學性能較低且重量較重；塑性成形包括鍛造、旋壓、環(huán)軋等，它們的工件力學性能優(yōu)異且重量較輕，但工藝流程復雜、生產(chǎn)能耗高。由上可見，現(xiàn)行的有色合金中心對稱件成形加工面臨加工效率與工件性能兩者難全的困境，不能滿足有色合金加工行業(yè)日益增長的高效率、高性能的綠色制造要求。因此，鑄造和塑性成形的復合工藝將會是未來的研究重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

為解決現(xiàn)行的有色合金中心對稱件成形加工面臨加工效率與工件性能兩者難全的困境，本申請?zhí)峁┮环N工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法及成型裝置。

本申請為解決其技術問題所采用的技術方案：

工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型方法，包括以下步驟：

第一步，加熱模具至指定的溫度值，并將熔融的金屬液澆注到扭轉(zhuǎn)凹模的型腔內(nèi)；

第二步，擠壓凸模向下移動并伸入扭轉(zhuǎn)凹模內(nèi)擠壓金屬液使金屬液充滿凹模整個型腔，當型腔壓力升至臨界值時停止凸模的移動，并向冷卻溝道內(nèi)通入冷卻水冷卻型腔，當型腔的溫度冷卻到適宜溫度值時停止冷卻水的通入，并啟動扭轉(zhuǎn)裝置，帶動扭轉(zhuǎn)凹模轉(zhuǎn)動，使型腔內(nèi)的金屬液形成為金屬中心對稱件；

第三步，擠壓凸模向上運動，直至推桿將黏著在凸模上的金屬中心對稱件推出。

工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型裝置，包括凹模模塊，所述凹模模塊上方設有與凹模模塊配合并可相對凹模模塊上下移動的凸模模塊，所述凹模模塊包括下模板，所述下模板上設有可轉(zhuǎn)動的設于下模板上的扭轉(zhuǎn)凹模，所述扭轉(zhuǎn)凹模上成型設置有用于注入金屬液的注入腔，所述凸模模塊包括與驅(qū)動裝置相連的上模板和與所述上模板固定連接并可伸入到所述注入腔內(nèi)擠壓金屬液的擠壓凸模，所述擠壓凸模與所述扭轉(zhuǎn)凹模合攏時留有用于成型工件的型腔，所述下模板上還設有與所述扭轉(zhuǎn)凹模相連帶動凹模扭轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)裝置。

如上所述的工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型裝置，所述下模板上設有固定于下模板上的凹模安裝座，所述凹模安裝座的上表面設有安裝凹位，所述扭轉(zhuǎn)凹模的底部設有伸入該安裝凹位內(nèi)的凸臺，所述凸臺的外周與安裝凹位的側(cè)壁之間設有支撐扭轉(zhuǎn)凹模轉(zhuǎn)動的第一軸承。

如上所述的工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型裝置，所述凸臺的底部設有開口向下的扭轉(zhuǎn)凹位，所述下模板以及凹模安裝座的中部穿插有伸入至所述扭轉(zhuǎn)凹位內(nèi)的中心固定軸，所述中心固定軸的外周與扭轉(zhuǎn)凹位的側(cè)壁之間設有第二軸承，所述中心固定軸、所述扭轉(zhuǎn)凹模以及所述擠壓凸模的中心線重合。

如上所述的工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型裝置，所述扭轉(zhuǎn)裝置包括兩個與所述扭轉(zhuǎn)凹模相連的扭轉(zhuǎn)推桿，所述扭轉(zhuǎn)推桿上對應連接有控制推桿帶動凹模扭轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)關于所述扭轉(zhuǎn)凹模呈中心對稱設置。

如上所述的工件擠壓扭轉(zhuǎn)復合一體化成型裝置，所述扭轉(zhuǎn)凹模的外周側(cè)壁開設有裝配孔，所述扭轉(zhuǎn)推桿的一端設有伸入所述裝配孔內(nèi)與扭轉(zhuǎn)凹模過盈配合連接的凸柱，其另一端設有與所述驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端鉸接的鉸接部。