專利名稱：一種薄壁長管形零件坯料的精密擠壓成形方法及專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬材料擠壓成形技術(shù)，主要涉及的是一種薄壁長管形## 坯料的精密擠壓成形方纟去及專用，莫具。
技術(shù)背景國內(nèi)企業(yè)在加工有色金屬材質(zhì)的薄壁長管形##時，零件還料的來源有兩沐 鑄造厚壁管坯和擠壓厚壁管材。用鑄造厚壁管坯加工割牛時，其最大的缺點是內(nèi)部質(zhì)量差，存在氣孔、夾 雜等缺陷；機加工后缺陷暴露，廢品報高；成品的材料利用率很低，機加工工 作量大；熱處理后的硬度及強度也普遍較低。等厚度擠壓管材的應(yīng)用雖然克月艮了鑄管的大部分缺點，但因零件的薄壁長管 形特征所造成的機加工量大、加工周期長等弊端仍無法克服，導(dǎo)致零件價格昂貴； 同時少量的特殊尺寸厚壁管材訂貨比較困難(批量小)，管材生產(chǎn)廠家往往不能 按時供貨，影響下游機加工企業(yè)正常生產(chǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即是通過提出一種薄壁長管形零件坯料的精密擠壓成形方法 以及實現(xiàn)該方法的專用模具，使可直接禾偶實心坯料通過擠壓獲得薄壁長管形零 件坯料，從而解決用鑄造厚壁管坯或擠壓厚壁管材加工薄壁長管形割牛所存在的 問題，大幅降低零件原材料采購及后續(xù)機加工成本。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案完成其發(fā)明任務(wù)一種薄壁長管形零件坯茅斗的精密擠壓成形方法，該成形方纟去有一序反擠壓、 二序反擠壓兩個步驟；在一序反擠壓時，首先將加熱后的實心圓柱毛^^A經(jīng)過 加熱后的凹模空腔下部、 一序頂出器上端， 一序凸模通過其連接部分隨油壓機下 降，SA凹模內(nèi)擠壓毛坯，毛坯金屬沿著凸凹模之間的空腔向上流動，充滿凸凹 模之間的空腔； 一序凸摸下端移動到距一序頂出器上端一定距離時停止移動，一 序凸摸上移脫離凹?？涨唬恍蝽敆U帶動一序頂出器頂出擠壓后的帶連皮的一序 擠壓管坯，完成一序反擠壓過程將去除連皮的一序擠壓管坯加熱后方j(luò)(A經(jīng)過力口 熱后的凹?？涨粌?nèi)，二序頂出器上端，將二序活動凸模放入凹模的頂出器上并位于一序擠壓管坯的中心部位，油壓機帶動二序固定凸模向下移動對一序擠壓管坯 進行擠壓，金屬沿著二序活動凸f數(shù)卜壁向上流動，使管坯壁逐漸減薄而長度逐漸增加；二序固定凸摸下端距二序頂出器上端一定距離時停止移動，在油壓機帶動 下上升且與二)WF壓管還分離后，二序頂桿向上先將二序活動凸模頂出管還底孔^A管坯的內(nèi)孔，頂桿繼續(xù)向上頂出二序活動凸模的同時，3iil頂管和二序頂出器將二賺壓管坯向上頂出，使二序活動凸模和二序擠壓管還與凹模分離，完成 二序反擠壓過程。一種實現(xiàn)薄壁長管形零件坯料精密擠壓成形方法的專用豐莫具，其主要由凹模、 一序凸模、二序固定凸模、二序活動凸模組成所述凹模為一上窄下寬內(nèi) 有一通 L的圓錐體，通孔的內(nèi)徑與實心圓柱毛坯的直徑吻配，其嵌于預(yù)緊圈的 內(nèi)錐腔中被固定； 一序凸模為一上端具有臺階形圓臺的實心軸，外徑與被擠成 型的一序擠壓管坯的內(nèi)徑吻配； 一序凸模通過其上端臺階形圓臺嵌于一序凸模 固定板臺階圓孔內(nèi)被固定并使一序凸模固定板通過墊板、上模板與油壓機升降 橫梁相聯(lián)；二序活動凸模為上端倒角的圓柱體，其與二序固定凸模下部通孔吻 配；工作時二序活動凸模置入一序擠壓管坯中，其下端嵌于二序頂出器上部的 圓孔中；二序固定凸模為空心軸結(jié)構(gòu)，其上端具有圓臺、下端為錐面結(jié)構(gòu)，二 序固定凸模有一上下部直徑不同的臺階通孔，且其下部通孔與二序活動凸模相 吻配，使其可沿二序活動凸模向下移動對一序擠壓管坯進行擠壓，二序固定凸 模通過上端圓臺嵌于二序凸模固定板的臺階圓孔內(nèi)被固定并使二序凸模固定板 通過墊板、上模板與油壓機升降橫梁相聯(lián)。本發(fā)明所提出的一種薄壁長管形零件坯料的精密擠壓成形方法具有如下優(yōu) 點禾傭本發(fā)明方法所生產(chǎn)的薄壁長管形零件坯料，其內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度及 材料利用率得到大幅度提高，同時也提高了生產(chǎn)效率并而降低生產(chǎn)成本；所獲 得的零件坯料使下游機加工工序的加工余量大幅降低。該技術(shù)方案采用兩次擠 壓成型，降低了對擠壓力及凸模長度的要求，使得小噸位油壓機加工薄壁長管 形零件坯料成為現(xiàn)實，降低了生產(chǎn)設(shè)備成本。


圖1為一序模具裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為二序模具裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為坯料加工流程圖。圖中，1、墊板，2、凸模固定板，3、預(yù)緊圈，4、 一序頂出器，5、 一序凹 豐幾板，6、上禾嫩，7、 一序凸模，8、凹模，9、下模板，10、 一序頂桿，11、 頂管，12、 二序活動凸模，13、 二序凹模墊板，14、 二序頂出器，15、 二序頂 桿，16、 二序固定凸模，17、實心毛坯，18、帶連皮一序擠壓件，19、 一序擠 壓件，20、 二序擠壓件。
具體實施方式
結(jié)合附圖給出
具體實施例方式如圖1所示，所述凹模8為一上窄下寬內(nèi)有一通孔的圓錐體，通孔的內(nèi)徑 與實心圓柱毛坯17的直徑吻配，其嵌于預(yù)緊圈3的內(nèi)錐腔中被固定； 一序凸模7為一上端具有臺階形圓臺的實心軸，外徑與所需成型的一)W壓管坯19的內(nèi) 徑吻配； 一序凸模7通過其上端臺階形圓臺嵌于凸模固定板2的臺階圓孔內(nèi)被 固定并使凸模固定板2通過墊板1、上^l反6與油壓機升降橫梁相聯(lián)；其下部為 凹模結(jié)構(gòu)凹模8的模座構(gòu)成包括有預(yù)緊圈3、 一序頂出器4和一序凹模墊板 5、下模板9及一序頂桿10。位于下模板9上端的一序凹模墊板5及墊板上端的 預(yù)緊圈3與下模板9螺栓連接，凹模8位于一序凹模墊板5上端，其圓錐體嵌 于預(yù)緊圈3的內(nèi)御空中被固定， 一序頂出器4位于凹模8內(nèi)孔下部、 一序凹模 墊板5上端， 一序頂桿10位于一序頂出器4下端且穿過下模板9中部通孔。如圖2所示，二序活動凸模12為上端倒角的圓柱體，其與二序固定凸模16 下部通孔吻配；工作時二序活動凸模12置入一序擠壓管坯19中，其下端嵌于 二序頂出器14上部的圓孔中；二序固定凸模16為空心軸結(jié)構(gòu)，其上端具有圓 臺、下端為錐面結(jié)構(gòu)，二序固定凸模16中心為一上下部直徑不同的臺階通 L， 且其下部通 L與二序活動凸模12相吻配，使其可沿二序活動凸模12向下移動 對一序擠壓管坯進行擠壓，二序固定凸模16通過上端圓臺嵌于凸模固定板2的 臺階圓孔內(nèi)被固定并使凸模固定板2通過墊板1 、上模板6與油壓機升降橫梁相 聯(lián)。凹模8的模座結(jié)構(gòu)包括預(yù)緊圈3、 二序頂出器14和二序凹，錢板13、下模 板9及二序頂桿15、頂管ll;位于下模板9上端的二序凹模墊板13及墊板上 端的預(yù)緊圈3與下模板9螺,接，凹模8位于二序凹模墊板13上端，其圓錐 體嵌于預(yù)緊圈3的內(nèi)錐腔中被固定，二序頂出器14位于凹模8內(nèi)孔下部、二序凹模墊板13上端，二序、胸凸模12下端嵌于二序頂出器14上部的圓孔中，二 序頂桿15位于二序活動凸模12下端且穿過頂管11的中部通 L頂管11位于 二序頂出器14下端且穿過下模板9的中部通孔。一種薄壁長管形零件的精密擠壓成形方法，該方^括以下步驟；首先將加熱到700-80(TC后保溫30 ^H中的實心圓柱形毛坯17方j(luò)(A溫度為 400"50(TC的凹膜8空腔下部、 一序頂出器4上端，隨后上模板6隨油壓機升降橫 梁下降，帶動墊板l、凸摸固定板2及一序凸摸7向下移動， 一序凸摸7逐'鵬 入凹膜8空腔后對毛坯擠壓，毛坯金屬沿著凸凹膜之間的空腔向上流動， 一序凸 摸7下端移動到距一序頂出器4上端一定距離時停止移動，i效巨離由擠壓工藝確 定，完成一序反擠壓后上模板6隨油壓機升降橫梁上升，帶動墊板l、凸摸固定 板2及一序凸摸7上升， 一序凸摸7離開凹膜8空腔后， 一序頂桿10向上帶動一 序頂出器4頂出擠壓后的帶連皮一序擠壓件18。將去,皮的一序擠壓件19再加熱到700-80(TC后《呆溫30併中，放入， 為400-50(TC的凹膜8空腔下部、二序頂出器14上端，將二序活動凸模12放入 凹模8空腔下部、二序頂出器14上端，，隨后上模板6隨油壓機升降橫梁下降， 帶動墊板1、凸摸固定板2及二序固定凸摸16向下移動，二序固定凸摸16對一 序擠壓管坯19進行擠壓，金屬沿著二序活動凸模12外壁向上流動，使管坯壁逐 漸減薄而長度逐漸增加；二序固定凸摸16下端距二序頂出器14上端一定距離時 停止移動，該距離由薄壁長管形零件還料下端面的壁厚確定，完成二序反擠壓； 二序固定凸摸16在油壓機帶動下上升且與二序擠壓管坯20分離后，二序頂桿15 向上先將二序活動凸模12頂出管坯底 US入管坯的內(nèi)？L頂桿繼續(xù)向上頂出二序 活動凸模12的同時，通過頂管11和二序頂出器14將二序擠壓管坯20向上頂出， 使二序活動凸模12和二序擠壓管坯20與凹模8分離。由于此模具結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)階梯式整體凸模減少了一個活動凸模的長度，所以開 模后上下模距離可滿足在小行程油壓機上工件脫模的要求。
權(quán)利要求
1、一種薄壁長管形零件坯料的精密擠壓成形方法，其特征是所述的成形方法包括一序反擠壓、二序反擠壓兩個步驟；在一序反擠壓時，首先將加熱后的實心圓柱毛坯(17)放入經(jīng)過加熱后的凹模(8)空腔下部、一序頂出器(4)上端，一序凸模(7)通過其連接部分隨油壓機下降，進入凹模內(nèi)擠壓毛坯，毛坯金屬沿著凸凹模之間的空腔向上流動，充滿凸凹模之間的空腔；一序凸摸(7)下端移動到距一序頂出器(4)上端一定距離時停止移動，一序凸摸(7)上移脫離凹模(8)空腔，一序頂桿(7)帶動一序頂出器(4)頂出擠壓后的帶連皮的一序擠壓管坯(18)，完成一序反擠壓過程；將去除連皮的一序擠壓管坯(19)加熱后放入經(jīng)過加熱后的凹模(6)空腔內(nèi)、二序頂出器(14)的上端，將二序活動凸模(12)放入凹模(8)的頂出器上并位于一序擠壓管坯(19)的中心部位，油壓機帶動二序固定凸模(16)向下移動對一序擠壓管坯(19)進行擠壓，金屬沿著二序活動凸模(12)外壁向上流動，使管坯壁逐漸減薄而長度逐漸增加；二序固定凸摸(16)下端距二序頂出器(14)上端一定距離時停止移動，在油壓機帶動下上升且與二序擠壓管坯分離后，二序頂桿(15)向上先將二序活動凸模(12)頂出管坯底孔進入管坯的內(nèi)孔，頂桿繼續(xù)向上頂出二序活動凸模(12)的同時，通過頂管(11)和二序頂出器(14)將二序擠壓管坯(20)向上頂出，使二序活動凸模(12)和二序擠壓管坯(20)與凹模(8)分離，完成二序反擠壓過程。
2、 一種實現(xiàn)薄壁長管形零件坯料精密擠壓成形方法的專用模具，其特征是 主要由凹模(8)、 一序凸模(7)、 二序固定凸模(16)、 二序活動凸模(12)組 成所述凹模(8)為一上窄下寬內(nèi)有一通孔的圓錐體，通孔的內(nèi)徑與實心圓柱 毛坯的直徑吻配，其嵌于預(yù)緊圈的內(nèi)錐腔中被固定； 一序凸模(7)為一上端具 有臺階形圓臺的實心軸，夕卜徑與被擠成型的一序擠壓管坯(19)的內(nèi)徑吻配； 一序凸模(7)通過其上端臺階形圓臺嵌于一序凸模固定板(2)臺階圓孔內(nèi)被 固定并使一序凸模固定板(2)通過墊板(1)、上模板(6)與油壓機升降橫梁 相聯(lián)；二序活動凸模(12)為上端倒角的圓柱體，其與二序固定凸模(16)下 部通孔吻配；工作時二序活動凸模(12)置入一序擠壓管坯(19)中，其下端 嵌于二序頂出器(14)上部的圓孔中；二序固定凸模(16)為空心軸結(jié)構(gòu)，其上端具有圓臺、下端為錐面結(jié)構(gòu)，二序固定凸模(16)有一上下部直徑不同的 臺階通孔，且其下部通孔與二序活動凸模(12)相吻配，使其可沿二序活動凸 模(12)向下移動對一序擠壓管坯(19)進行擠壓，二序固定凸模(16)通過 上端圓臺嵌于二序凸模固定板(2)的臺階圓孔內(nèi)被固定并使二序凸模固定板(2) 通過墊板(1)、上模板(6)與油壓機升降橫梁相聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明屬于有色金屬材料擠壓成形技術(shù)。所述薄壁長管形零件坯料的精密擠壓成形方法包括一序反擠壓、二序反擠壓兩個步驟；一序反擠壓利用一序凸模(7)與凹模(8)配合并輔之以一序頂出器(4)得到帶連皮的一序擠壓管坯(18)；利用二序固定凸模(16)、二序活動凸模(12)和凹模(6)并輔之以二序頂出器(14)進行二序反擠壓，其中使二序活動凸模(12)置入一序擠壓管坯(18)中，二序固定凸模(16)沿二序活動凸模(12)向下移動對一序擠壓管坯(18)進行擠壓，完成二序反擠壓過程。利用本發(fā)明方法所生產(chǎn)的薄壁長管形零件坯料，其內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度及材料利用率得到大幅度提高，同時也提高了生產(chǎn)效率并且降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B21C23/20GK101332476SQ200810140879
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者盧根基, 周伯楚, 蘇娟華, 郜建新 申請人:河南科技大學(xué)