[發明專利]鎂合金薄壁管材的雙向擠壓成型模具及其成型方法

有效

• 申請號: 201911018905.0
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110576070B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 直妍;梁鵬程;李興林;胡紅軍;洪興;戴慶偉;代俊林;干松林;田野;冉興;張丁非
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C23/08;B21C23/00;B21C31/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵;李玉盛

1.一種鎂合金薄壁管材的雙向擠壓成型模具，包括凹模（3）、擠壓桿和擠壓針（4），其特征在于，在凹模（3）內設有相互連通的正向擠壓腔（31）、側向擠壓腔（32）和凹模型腔（33），所述正向擠壓腔（31）呈豎向設置，側向擠壓腔（32）和凹模型腔呈橫向設置，且側向擠壓腔（32）和凹模型腔同軸心并貫穿凹模（3）；所述正向擠壓腔（31）由上坯料容納區和下縮頸區組成；所述擠壓桿包括正向擠壓桿（1）和側向擠壓桿（6），所述正向擠壓桿（1）的下端與正向擠壓腔（31）的上坯料容納區相配合，在使用過程中能夠在液壓機的主缸帶動下上下移動并定位，所述側向擠壓桿（6）靠近凹模的一端置于側向擠壓腔內，在使用過程中能夠在液壓機的側缸帶動下左右移動并定位；所述擠壓針（4）的一端套在側向擠壓桿（6）內，與側向擠壓桿間隙配合，擠壓針（4）靠近凹模型腔（33）的一端外形與凹模型腔相對應，并與凹模型腔之間形成管材成型腔（5），所述管材成型腔（5）由由內至外依次聯通的定徑區、變徑剪切區和成形區組成；所述擠壓針通過一固定桿（7）穿過側向擠壓桿上端后與凹模（3）固定連接，在側向擠壓桿（6）長度方向設有一個用于與擠壓針間隙配合的裝配孔（61），在側向擠壓桿（6）上還設有一個沿其長度方向設置的條形槽，所述條形槽的軸向長度大于或等于側向擠壓桿的擠壓深度；使用時，通過啟動液壓機的主缸，可帶動正向擠壓桿（1）擠壓坯料（2）經過上坯料容納區和下縮頸區后，進入到部分側向擠壓腔內；通過啟動液壓機的側缸可帶動側向擠壓桿向管材成型腔方向移動，并將坯料向管材成型腔方向擠壓，經管材成型腔被擠出后獲得鎂合金薄壁管材制品。

2.根據權利要求1所述的鎂合金薄壁管材的雙向擠壓成型模具，其特征在于，所述變徑剪切區由內徑逐漸減少的第一剪切區和第二剪切區組成，第一剪切區與第二剪切區相接處采用圓角過渡。

3.根據權利要求1或2所述的鎂合金薄壁管材的雙向擠壓成型模具，其特征在于，在凹模（3）四周還設有用于對凹模和坯料進行加熱的加熱裝置，所述加熱裝置與外部電源電連接。

4.一種鎂合金管材的成型方法，其特征在于，包括如下步驟：S1，將坯料（2）進行均勻化處理；S2，將均勻化處理后的坯料（2）放入到模具的正向擠壓腔（31）中進行加熱預處理，所述模具如權利要求3所述，所述坯料呈棒材狀，置于凹模的正向擠壓腔內；S3，待坯料溫度達到成形溫度后，關閉加熱裝置；S4，啟動液壓機，操作液壓機主缸頂出，帶動正向擠壓桿（1）對放在正向擠壓腔（31）內的坯料（2）正向擠壓，直至坯料（2）充滿側向擠壓腔（32）后，操作液壓機主缸回程；S5，啟動液壓機側缸向凹模型腔方向頂出，坯料在側向擠壓桿（6）的側向擠壓下，逐步進入管材成型腔（5）的定徑區、變徑剪切區和成形區后成型為鎂合金管材，在擠壓完成后，操作液壓機的側缸回程。

5.根據權利要求4所述的鎂合金管材的成型方法，其特征在于，S4中，采用正向擠壓桿（1）對坯料（2）正向擠壓時，擠壓的速度為1mm/s至5mm/s，擠壓的溫度為380℃至420℃；采用側向擠壓桿對坯料進行側向擠壓時，擠壓的速度為1-3mm/s。

6.根據權利要求4所述的鎂合金管材的成型方法，其特征在于，在凹模（3）上還設有一用于檢測凹模溫度的熱電偶探頭，所述熱電偶探頭與液壓機的中控系統通過有線或無線的方式連接，將檢測數據實施傳遞給液壓機的中控系統。