適用于有色金屬的凹形擠壓方法及擠壓裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種適用于有色金屬的凹形擠壓方法及擠壓裝置,該擠壓方法是增加中心區的金屬體積,形成抵抗形成縮尾的金屬流動的反向阻力,即在傳統的雙平面圓平板形狀擠壓墊的工作端面的中心區,形成以中心為對稱的凹型的曲面形狀,在擠壓變形的過程中利用擠壓墊形成待變形坯料末端的凸起表面,以不同程度的強制改變金屬的變形。該擠壓裝置包括擠壓座、擠壓軸、內芯軸、芯軸套、擠壓內襯、擠壓模具和凹形擠壓墊。本發明的擠壓方法操作簡單、方便,能消除或縮短形成棒型材中心縮尾的過程,提高材料的成品率,經濟效益顯著。本發明擠壓裝置結構設計簡單、合理,組裝裝方便,成本低,使用穩定、可靠,擠壓效率高、擠壓精度高。
【專利說明】
適用于有色金屬的凹形擠壓方法及擠壓裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于有色金屬熱擠壓工藝【技術領域】,尤其涉及一種適用于有色金屬的凹形擠壓方法及擠壓裝置。
【背景技術】
[0002]在臥式正向擠壓機的工具系統中,使用利用鑄造工藝方法將金屬及其合金形成的鑄錠坯料,鋸切成適合的錠坯,使之加熱(或不進行加熱)到金屬的塑性變形溫度區,再進入到擠壓機的擠壓變形工作區(腔體)進行擠壓變形加工,形成需要的擠壓產品形狀和長度。在擠壓過程中,平底擠壓墊前端被成型材料形成以中心對稱的錐形剛性區,錐形剛性區與擠壓前端變形區的材料在擠壓的前期發生變形,擠出成為擠壓型材,而在擠壓的中后期,由于被擠壓材料的表面受到擠壓工具表面的吸熱而降溫,以及表面的摩擦的釘扎阻滯作用,以及擠壓變形區的形變熱(變形產生的內熱)等各種原因的影響,還會受到因中心變形速度的牽帶,經常會形成較長的縮尾,形成廢品,降低了產品的成材率,造成了很大的成品材料浪費和經濟損失。
【發明內容】
[0003]針對以上問題,本發明提出了一種操作簡單、方便,能縮短形成棒型材中心縮尾的過程,有效提高產品的成品率,經濟實用的適用于有色金屬的凹形擠壓方法及擠壓裝置。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]上述的適用于有色金屬的凹形擠壓方法,是增加中心區的金屬體積,形成抵抗形成縮尾的金屬流動的反向阻力,即在傳統的雙平面圓平板形狀擠壓墊的工作端面的中心區,形成以中心或中心線為對稱的凹型曲面形狀,在擠壓變形的過程中利用擠壓墊形成待變形坯料的凸起表面,以不同程度的強制改變金屬的變形。
[0006]所述適用于有色金屬的凹形擠壓方法,其中,所述擠壓方法具體的實施過程為:
(I)將錠坯加熱到工藝要求的溫度600°c?950°C ;(2)通過升錠機將凹型擠壓墊和上述步驟(I)中的錠坯送至擠壓機容室入口處;(3)在擠壓內襯(提供工作區)將上述步驟(2)送至擠壓機容室入口處的錠坯通過擠壓軸、凹型擠壓墊和擠壓模具擠制成擠壓型材;(4)對上述步驟(3)中的擠壓型材進行內部缺陷檢查;(5)將上述步驟(4)經過缺陷檢查的型材的缺陷部分進行鋸切去除;(6)將上述步驟(5)鋸切后的型材進行成品檢驗并入庫。
[0007]—種適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述擠壓裝置包括擠壓座、擠壓軸、內芯軸、芯軸套、擠壓內襯、擠壓模具和凹形擠壓墊;所述擠壓軸一端與所述擠壓座裝配連接且自一端面中部軸向貫通設有擠壓軸孔;所述內芯軸匹配穿設于所述擠壓軸孔內且自一端面中部軸向開設有芯軸孔,同時所述內芯軸一端外壁還設有環形臺階面結構;所述芯軸套也匹配穿設于所述擠壓軸孔內,其自一端面中部軸向開設有軸套槽,所述軸套槽沿槽底中央軸向貫通開設有軸套孔;所述芯軸套一端通過所述軸套槽匹配套設于所述內芯軸設有環形臺階面結構的一端且端部外壁與所述芯軸孔的內孔壁之間還夾設有襯套;所述擠壓內襯匹配套設于所述內芯軸一端;所述擠壓模具套接于所述擠壓內襯一端內部,其包括外模座和匹配裝設于所述外模座內部的內模芯;所述凹形擠壓墊匹配設置于所述擠壓內襯的內部且位于所述內模芯的外端部與所述擠壓軸一端部之間。
[0008]所述適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述擠壓座包括基座和設于所述基座一側端的裝配座;所述基座的中部貫通設有穿孔;所述裝配座整體呈“凸”字形結構,其外部呈臺階狀結構,中部貫通開設有裝配孔。
[0009]所述適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述擠壓軸一端呈錐體結構且匹配嵌設于所述裝配孔內,另一端呈柱體結構且向所述裝配座外側穿出。
[0010]所述適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述擠壓內襯是匹配套設于所述擠壓軸呈柱體結構的一端。
[0011]所述適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述裝配孔是由一段柱形通孔及自所述柱形通孔尾部向外延伸形成的錐形通孔組成;所述裝配孔與所述穿孔、擠壓軸孔及軸套孔的中心同軸。
[0012]所述適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其中:所述外模座呈柱狀結構,其自一端面中部軸向設有錐形孔;所述外模座在所述錐形孔直徑較小的一端外壁開設有環形限位臺階面;所述外模座通過所述環形限位臺階面匹配套接于所述擠壓內襯一端內部;所述內模芯是由一對單個內模芯組成,所述的一對單體內模芯均呈圓錐形凸臺結構且均匹配套接于所述外模座的錐形孔內;所述的一對單體內模芯均自一端面中部軸向貫通設有內模芯孔。
[0013]有益效果:
[0014]本發明適用于有色金屬的凹形擠壓方法操作簡單、方便,其強制金屬按照材料的先后順序完成變形,縮短或消除形成棒型材中心縮尾的過程,提高材料的成品率,經濟效益顯著;在傳統的雙平面圓(包括方形、異性)平板形狀擠壓墊的工作端面的中心區,形成以中心(或中心線)為對稱的凹型的曲面形狀,不論凹型的曲面形狀如何改變,只要在擠壓變形的過程中,利用擠壓墊形成了待變形坯料的凸起表面,就可以不同程度的強制改變金屬的變形,使得成型的棒狀類金屬材料,不會產生縮尾,提高成材率。
[0015]本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置結構設計簡單、合理,組裝簡單且拆卸維修方便,同時,成本低,使用穩定、可靠,相比傳統擠壓裝置擠壓效率更高、擠壓精度更高,能大幅提高產品的成品率,適于推廣與應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓方法的流程圖;
[0017]圖2為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的結構示意圖;
[0018]圖3為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的擠壓座的結構示意圖;
[0019]圖4為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的擠壓軸的結構示意圖;
[0020]圖5為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的內芯軸的結構示意圖;
[0021]圖6為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的芯軸套的結構示意圖;
[0022]圖7為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的凹形擠壓墊的結構示意圖;
[0023]圖8為本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置的凹形擠壓墊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示,本發明適用于有色金屬的凹形擠壓方法,是增加中心區的金屬體積,形成抵抗形成縮尾的金屬流動的反向阻力,具體是在傳統的雙平面圓(包括方形、異性)平板形狀擠壓墊的工作端面的中心區,形成以中心(或中心線)為對稱的凹型曲面形狀,在擠壓變形的過程中利用擠壓墊形成待變形坯料的凸起表面,以不同程度的強制改變金屬的變形。
[0025]本發明中涉及的有色金屬包括銅鋁鋅鉛等。
[0026]具體的實施過程(以銅及銅合金為例)為:
[0027]I)、將錠坯加熱到工藝要求的溫度600°C?950°C ;
[0028]2)、通過升錠機(傳送轉運裝置)將凹型擠壓墊和上述步驟I)中的錠坯送至擠壓機容室入口處;
[0029]3)、在擠壓內襯(提供工作區)將上述步驟2)送至擠壓機容室入口處的錠坯通過擠壓軸、凹型擠壓墊和擠壓模具擠制成擠壓型材;
[0030]4)、對上述步驟3)中的擠壓型材進行內部缺陷檢查;
[0031]5)、將上述步驟4)經過缺陷檢查的型材的缺陷部分進行鋸切去除;
[0032]6)、將上述步驟5)鋸切后的型材進行成品檢驗并入庫。
[0033]如圖2至8所示,本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,是基于上述的適用于有色金屬的凹形擠壓方法,其包括擠壓座1、擠壓軸2、內芯軸3、芯軸套4、擠壓內襯5、擠壓模具6和凹形擠壓墊7。
[0034]該擠壓座I包括基座11和裝配座12,該基座11中部貫通設有穿孔111 ;該裝配座12整體呈“凸”字形結構且設于該基座11 一側端,其外部呈臺階狀結構,中部貫通開設有裝配孔121 ;該裝配孔121是由靠近基座11的一段柱形通孔及自柱形通孔尾部向外延伸形成的錐形通孔組成;其中,該裝配孔121與基座11的穿孔111中心同軸。
[0035]該擠壓軸2裝設于該擠壓座I上且自一端面中部軸向貫通開設有擠壓軸孔21,該擠壓軸孔21與該擠壓座I的裝配座12的裝配孔121中心同軸;其中,該擠壓軸2 —端呈錐體結構且匹配嵌設于該擠壓座I的裝配座12的裝配孔121內,另一端呈柱體結構且向擠壓座I的裝配座12外側穿出。
[0036]該內芯軸3匹配穿設于該擠壓軸2的擠壓軸孔21內且自一端面中部軸向開設有芯軸孔31,其中,該內芯軸3 —端外壁設有環形臺階面結構32。
[0037]該芯軸套4匹配穿設于該擠壓軸2 —端的擠壓軸孔21內,其自一端面中部軸向開設有軸套槽41,該軸套槽41沿槽底中央軸向貫通開設有軸套孔42,該軸套孔42與擠壓軸2的擠壓軸孔21中心同軸;其中,該芯軸套4 一端通過軸套槽41匹配套設于該內芯軸3設有環形臺階面結構的一端且端部外壁與內芯軸3的芯軸孔31內孔壁之間還夾設有襯套43。
[0038]該擠壓內襯5匹配套設于該內芯軸3呈柱體結構的一端。
[0039]該擠壓模具6套接于該擠壓內襯5 —端部,其包括外模座61、第一內模芯62和第二內模芯63;其中,該外模座61呈柱狀結構,其自一端面中部軸向設有錐形孔;該外模座61在錐形孔直徑較小的一端外壁開設有環形限位臺階面611 ;該外模座61通過環形限位臺階面611匹配套接于該擠壓內襯5 —端內部。該第一內模芯62和第二內模芯63均呈圓錐形凸臺結構且均匹配套接于該外模座61的錐形孔內,該第一內模芯62自一端面中部軸向貫通設有第一內模芯孔621,該第二內模芯63自一端面中部軸向貫通設有第二內模芯孔631,該第一內模芯孔621與第二內模芯孔631均與內芯軸3的芯軸孔31中心同軸。
[0040]該凹形擠壓墊7匹配設置于該擠壓內襯5的內部且位于擠壓模具6的第一內模芯62外端部與擠壓軸2呈柱體結構的一端端部之間;其中,該凹形擠壓墊7自一端面中部軸向設有凹槽71,該凹槽71沿槽底中央貫通設有通孔72,該通孔72與內芯軸3的芯軸孔31中心同軸。
[0041]本發明適用于有色金屬的凹形擠壓方法操作簡單、方便,其強制金屬按照材料的先后順序完成變形,縮短或消除形成棒型材中心縮尾的過程,提高材料的成品率,經濟效益顯著。
[0042]本發明適用于有色金屬的凹形擠壓裝置結構設計簡單、合理,組裝方便,成本低,使用穩定、可靠,擠壓效率高、擠壓精度高,能有效提高產品的成品率,適于推廣與應用。
【權利要求】
1.一種適用于有色金屬的凹形擠壓方法,其特征在于,是增加中心區的金屬體積,形成抵抗形成縮尾的金屬流動的反向阻力,即在傳統的雙平面圓平板形狀擠壓墊的工作端面的中心區,形成以中心或中心線為對稱的凹型曲面形狀,在擠壓變形的過程中利用擠壓墊形成待變形坯料的凸起表面,以不同程度的強制改變金屬的變形。
2.如權利要求1所述的適用于有色金屬的凹形擠壓方法,其特征在于,所述擠壓方法具體的實施過程為: (1)將錠坯加熱到工藝要求的溫度600°C?950°C; (2)通過升錠機將凹型擠壓墊和上述步驟(I)中的錠坯送至擠壓機容室入口處; (3)在擠壓內襯(提供工作區)將上述步驟(2)送至擠壓機容室入口處的錠坯通過擠壓軸、凹型擠壓墊和擠壓模具擠制成擠壓型材; (4)對上述步驟(3)中的擠壓型材進行內部缺陷檢查; (5)將上述步驟(4)經過缺陷檢查的型材的缺陷部分進行鋸切去除; (6)將上述步驟(5)鋸切后的型材進行成品檢驗并入庫。
3.一種基于權利要求1或2所述的適用于有色金屬的凹形擠壓方法的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述擠壓裝置包括擠壓座、擠壓軸、內芯軸、芯軸套、擠壓內襯、擠壓模具和凹形擠壓墊; 所述擠壓軸一端與所述擠壓座裝配連接且自一端面中部軸向貫通設有擠壓軸孔; 所述內芯軸匹配穿設于所述擠壓軸孔內且自一端面中部軸向開設有芯軸孔,同時所述內芯軸一端外壁還設有環形臺階面結構; 所述芯軸套也匹配穿設于所述擠壓軸孔內,其自一端面中部軸向開設有軸套槽,所述軸套槽沿槽底中央軸向貫通開設有軸套孔;所述芯軸套一端通過所述軸套槽匹配套設于所述內芯軸設有環形臺階面結構的一端且端部外壁與所述芯軸孔的內孔壁之間還夾設有襯套; 所述擠壓內襯匹配套設于所述內芯軸一端; 所述擠壓模具套接于所述擠壓內襯一端內部,其包括外模座和匹配裝設于所述外模座內部的內模芯; 所述凹形擠壓墊匹配設置于所述擠壓內襯的內部且位于所述內模芯的外端部與所述擠壓軸一端部之間。
4.如權利要求3所述的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述擠壓座包括基座和設于所述基座一側端的裝配座; 所述基座的中部貫通設有穿孔;所述裝配座整體呈“凸”字形結構,其外部呈臺階狀結構,中部貫通開設有裝配孔。
5.如權利要求4所述的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述擠壓軸一端呈錐體結構且匹配嵌設于所述裝配孔內,另一端呈柱體結構且向所述裝配座外側穿出。
6.如權利要求5所述的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述擠壓內襯是匹配套設于所述擠壓軸呈柱體結構的一端。
7.如權利要求4所述的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述裝配孔是由一段柱形通孔及自所述柱形通孔尾部向外延伸形成的錐形通孔組成; 所述裝配孔與所述穿孔、擠壓軸孔及軸套孔的中心同軸。
8.如權利要求3所述的適用于有色金屬的凹形擠壓裝置,其特征在于:所述外模座呈柱狀結構,其自一端面中部軸向設有錐形孔;所述外模座在所述錐形孔直徑較小的一端外壁開設有環形限位臺階面;所述外模座通過所述環形限位臺階面匹配套接于所述擠壓內襯一端內部; 所述內模芯是由一對單個內模芯組成,所述的一對單體內模芯均呈圓錐形凸臺結構且均匹配套接于所述外模座的錐形孔內;所述的一對單體內模芯均自一端面中部軸向貫通設有內模芯孔。
【文檔編號】B21C26/00GK104353688SQ201410550115
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】張鵬君, 王亞洲, 董志祥, 葛麗珍 申請人:陜西省軍工(集團)陜銅有限責任公司