專利名稱：一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法及模具裝置的制作方法
技術領域：
一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法及模具裝置，涉及一種金屬材料的加工方法，特別是一種適用于難變形的輕金屬材料和具有難擠壓截面形狀的壁板類和小直徑線材類擠壓制品的擠壓方法及其擠壓模具裝置。
背景技術：
擠壓是輕金屬材料加工領域中一種常用而又有效的加工工藝，通過擠壓可以獲得各種形狀和截面尺寸的管、棒、型材、線材和板帶材。
輕金屬材料一般采用熱擠壓方式，擠壓溫度一般在300℃以上。現有擠壓設備上，擠壓模具一般是裝入模套中，模套再裝入擠壓機機座。在擠壓機開始擠壓時，經過加熱的模具在裝機過程中因向環境散熱會逐漸降溫；正常擠壓時，在每個操作周期都要經過停車、剪切壓余、裝擠壓錠、擠壓錠墩粗、擠出制品這樣一個循環過程，除擠出制品期間外，其他所有步驟進行過程中模具向環境凈放出熱量，其溫度會有一定的降低。擠壓機開始啟動時，模具在裝機過程中散發的熱量可通過提高模具的預熱溫度得到一定的緩解，對于普通型材截面和塑性較好的擠壓材料來說，其擠壓條件范圍較寬，模具散失的熱量可在擠出制品期間從材料放出的變形熱以及擠壓錠帶入的物理熱得到充分的補償，擠壓可以較容易地進行。
但是在擠壓塑性差的難擠壓材料和截面面積小形狀復雜系數大的制品(如壁板類型材、小直徑線材)以及擠壓過程中，因為作業需要進行較長時間停機時，上述的溫度下降往往較大，會使擠壓力大幅度上升，甚至擠壓作業無法連續進行。其主要原因在于塑性差的材料一般只能用較低的擠壓速度，模具從擠壓錠和材料變形獲得補充熱量的速度較慢，模具降溫導致變形抗力增大；大擠壓比、截面形狀復雜系數大都會使擠壓力增大。由于這些原因，往往使得擠壓作業開始后，易出現“悶車”擠不動的現象。因此，擠壓難擠壓材料和擠壓比大、截面形狀復雜的型材時，采取措施降低擠壓力，對擠壓過程尤為重要。
發明內容
本發明的目的是針對上述塑性差、擠壓速度慢的難擠壓材料以及擠壓比大、截面形狀復雜系數大的制品擠壓過程中存在的問題，提出一種能有效維持擠壓過程的熱平衡，使模具保持正常工作溫度，擠壓能夠順利進行的難變形的輕金屬材料的擠壓方法及模具裝置。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法，其特征在于擠壓過程時對擠壓模具加熱的情形下進行金屬材料擠壓的。
本發明的一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法，其特征在于擠壓過程時對擠壓模具加熱，使擠壓模具維持在250℃～500℃情形下進行金屬材料擠壓的。
一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于該裝置的模具內開有一與模具軸向平行的用于放置測溫無件的測溫孔；在與模具接觸的模套內側周向開有一在擠壓料出口端貫穿通的環狀腔體，腔體徑向由內向外依次為鋼制薄壁環形套管、環繞的加熱電阻絲和填充的保溫棉；且位于出料端的腔體由截面為方形的鋼制封堵環封堵。
一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于該裝置的鋼制薄壁環形套管與鋼制封堵環是聯接為一體的。
一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于加熱電阻絲外部有套短節絕緣小磁管。
本發明的方法，有效解決了在擠壓難變形的輕金屬材料、尤其是大擠壓比擠壓截面形狀復雜系數大的型材時，由于材料本身性能的制約，擠壓過程中出料速度慢，出現的由擠壓錠帶入的物理熱和變形產生的熱量不足以抵消模具向周圍環境散發的熱量，模具溫度逐漸下降，擠壓力增大，直到擠壓無法進行的問題；解決了在擠壓多根小截面線材(如鋁鎂合金焊絲)時，在擠壓完第一根錠后，由于需要將多根線材逐個裝入卷曲機構，使得擠壓機需要等待較長時間，導致模具溫度下降，擠壓無法進行問題。在擠壓過程中采用加熱模套對擠壓模具進行加熱控溫，使擠壓模具保持正常的工作溫度，維持擠壓過程順利進行。
圖1為本發明的模具裝置的結構示意圖。
圖2為本發明的模具裝置中聯接為一體的鋼制薄壁環形套管與封堵環的結構示意圖。
具體實施例方式
一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法，擠壓過程時對擠壓模具加熱，使擠壓模具維持在250℃～500℃情形下進行金屬材料擠壓的。擠壓模具裝置的模具5內開有一與模具軸向平行的用于放置測溫無件的測溫孔6；在與模具接觸端的模套4內側周向開有一在擠壓料出口端貫穿通的環狀腔體，腔體內由模具向外依次為鋼制薄壁環形套管1、環繞的加熱電阻絲2和填充的保溫棉3；且位于出料端的腔體由截面為方形的鋼制封堵環7。
本發明的方法，其壓擠過程中的模具溫度，由模具裝置中的電阻絲加熱控制，通過模具中的測溫元件，調節溫度。為了保證強度模具出料端的鋼制封堵環為不低于10mm的鋼環鋼制薄壁環形套管起分隔加熱電阻絲與模具的作用。為了與金屬結構絕緣，加熱電阻絲外部套短節小磁管。保溫棉可為硅酸鋁，起保溫隔熱作用。為了保證有足夠的強度，避免操作過程中損壞，其開有加熱腔體的模套壁厚不小于10mm。為了控制模具溫度，在模具上加工了測溫孔。在擠壓過程中，電阻絲加熱功率以模具溫度為依據，通過自動控溫裝置進行調節，使模具保持穩定的溫度。
實施例1擠壓0.45×29mm截面尺寸的AZ31B鎂合金帶材模具同時出兩根帶材，擠壓比為277，通過加熱控溫模套，控制模具溫度為380℃，擠壓過程中模套加熱功率為1KW，擠壓錠坯加熱溫度350～450℃，擠壓應力為696MPa，擠壓可連續平穩進行，擠壓制品表面光潔。
實施例2擠壓φ2.4mmAZ61鎂合金絲模具同時擠出12根鎂合金絲，擠壓比為133，通過加熱控溫模套，控制模具工作溫度380℃，連續運行過程中加熱功率為0.8KW，擠壓錠坯的加熱溫度350～450℃。第一根錠擠壓完，因合金絲逐根裝入卷曲機構停車等待4～5分鐘。重新啟動后，擠壓可順利進行，擠壓應力為653MPa。
實施例3擠壓2.0×13mm鋅帶模具同時擠出4根帶材，由于材料自身性質限制，擠出速度小于1m/min。通過加熱控溫模套，控制模具工作溫度為270℃，連續運行過程中模套加熱功率為0.8KW，擠壓錠加熱溫度260～320℃。第一根錠擠出后，鋅帶裝上卷曲機構，擠壓機等待4～5分鐘，重新啟動后擠壓可順利進行，擠壓應力為660MPa。
權利要求
1.一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法，其特征在于擠壓過程時對擠壓模具加熱的情形下進行金屬材料擠壓的。
2.根據權利要求1所述的一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法，其特征在于擠壓過程時對擠壓模具加熱，使擠壓模具維持在250℃～500℃情形下進行金屬材料擠壓的。
3.一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于該裝置的模具內開有一與模具軸向平行的用于放置測溫無件的測溫孔；在與模具接觸的模套內側周向開有一在擠壓料出口端貫穿通的環狀腔體，腔體徑向由內向外依次為鋼制薄壁環形套管、環繞的加熱電阻絲和填充的保溫棉；且位于出料端的腔體由截面為方形的鋼制封堵環封堵。
4.根據權利要求2所述的一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于該裝置的鋼制薄壁環形套管與鋼制封堵環是為聯接為一體的。
5.根據權利要求2所述的一種難變形的輕金屬材料的擠壓模具裝置，其特征在于加熱電阻絲外部有套短節絕緣小磁管。
全文摘要
一種難變形的輕金屬材料的擠壓方法及模具，涉及一種金屬材料的加工方法。其特征在于擠壓過程時對擠壓模具加熱的情形下進行金屬材料擠壓的。在模具內開有一與模具軸向平行的用于放置測溫無件的測溫孔；在與模具接觸端的模套內側周向開有一在擠壓料出口端貫穿通的環狀腔體，腔體內由模具向外依次為鋼制薄壁環形套管、環繞的加熱電阻絲和填充的保溫棉；且位于出料端的腔體由截面為方形的鋼制封堵環。本發明在擠壓過程中采用加熱模套對擠壓模具進行加熱控溫，使擠壓模具保持正常的工作溫度，維持擠壓過程順利進行。
文檔編號B21C25/02GK1817495SQ20061000063
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月10日 優先權日2006年1月10日
發明者周遠富, 梁冬梅, 褚丙武, 趙群, 姚素娟, 張英, 張俊紅 申請人:中國鋁業股份有限公司