一种高性能构件扭-挤成形的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高性能构件扭‑挤成形的装置，属于金属塑性加工技术领域。该装置包括挤压成形部分、扭转剪切部分、控制部分和检测部分。挤压成形部分通过挤压轴施加载荷使坯料在挤压筒和挤压模内金属流动实现成形；扭转剪切部分通过伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、扭矩传感器、联轴器和轴的联结将扭矩传递至扭转头，变形坯料在扭转头高压扭转作用下实现晶粒细化；控制部分实现扭与挤的匹配；检测部分获取挤压轴挤压力、扭转轴扭矩、挤压行程和扭转角度，并将获取的信号传递到计算机上。构件在成形过程中承受压力机载荷及扭转剪切变形的复合作用,最终实现高性能构件单道次的近净成形。

A device of high performance component twist extrusion forming

【技术实现步骤摘要】
一种高性能构件扭-挤成形的装置
本专利技术涉及金属塑性加工
，特别是指一种高性能构件扭-挤成形的装置。
技术介绍
随着我国航空航天工业的迅速发展，对零件的性能提出了很高的要求，迫切需要发展其高性能构件的先进成形方法，以满足整体减重和高性能的迫切要求，然而传统的成形构件的工艺方法(铸造、挤压和轧制)存在着一定的局限性，构件存在内部缺陷、性能相对较低和变形不均匀等问题，难以满足航空航天高性能构件的要求，因此，探索金属成形新方法得到高性能构件是需要迫切解决的问题。细晶强化同其它强化方法相比，不仅能够提高性能而且还能够提高塑性，是金属强韧化的主要方法。高压扭转在晶粒细化上效果突出，能够将晶粒细化至亚微米乃至纳米级别，但是在成形构件上有一定的局限性。挤压工艺在成形上作用突出，可成形件的性能相对较低。两者在成形和成性上都难以同时达到，本专利技术结合两者的优势，提出的一种高性能构件扭-挤成形的装置能够保证成形的过程中成性。新方法有望突破构件的传统成形方法且能保证其具有好的界面质量与形状精度，进而满足构件一体化成形及减重的需求。因此本专利技术提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能构件扭-挤成形的装置，其特征在于：包括挤压成形部分、扭转剪切部分、控制部分和检测部分，挤压成形部分包括凸模(22)、挤压筒(4)、模具(5)、上模座(1)、垫板(23)、挡板(3)和下模座(19)，挤压成形部分通过内六角螺栓与扭转剪切部分连接；扭转剪切部分包括扭转轴(20)、主轴(6)、推力调心滚子轴承(18)、轴承箱(17)、轴承箱上盖板(7)、轴承箱下盖板(9)、轴承箱支撑板(8)、减速器支撑板(12)、减速器固定板(15)、蜗轮蜗杆减速器(16)、伺服电机(13)和底板(14)，伺服电机(13)通过法兰与蜗轮蜗杆减速器(16)输入端相连接，蜗轮蜗杆减速器(16)通过螺栓固定...

【技术特征摘要】
1.一种高性能构件扭-挤成形的装置，其特征在于：包括挤压成形部分、扭转剪切部分、控制部分和检测部分，挤压成形部分包括凸模(22)、挤压筒(4)、模具(5)、上模座(1)、垫板(23)、挡板(3)和下模座(19)，挤压成形部分通过内六角螺栓与扭转剪切部分连接；扭转剪切部分包括扭转轴(20)、主轴(6)、推力调心滚子轴承(18)、轴承箱(17)、轴承箱上盖板(7)、轴承箱下盖板(9)、轴承箱支撑板(8)、减速器支撑板(12)、减速器固定板(15)、蜗轮蜗杆减速器(16)、伺服电机(13)和底板(14)，伺服电机(13)通过法兰与蜗轮蜗杆减速器(16)输入端相连接，蜗轮蜗杆减速器(16)通过螺栓固定于减速器固定板(15)上，减速器固定板(15)通过螺栓固定于底板(14)和轴承箱下盖板(9)之间，轴承箱下盖板(9)上固定轴承箱(17)，轴承箱(17)上固定轴承箱上盖板(7)，轴承箱上盖板(7)通过内六角螺栓同下模座(19)连接；控制部分包括伺服驱动器和速度控制器；检测部分包括扭矩传感器(11)、压力传感器(24)、位移传感器(2)、多通道信号采集器和计算机；上模座(1)上安装位移传感器(2)，上模座(1)和垫板(23)之间设置压力传感器(24)，位移传感器(2)和压力传感器(24)分别连接多通道信号采集器，垫板(23)下设置挡板(3)，挡板(3)下方固定凸模(22)，凸模(22)深入挤压筒(4)中，挤压筒(4)下部放置模具(5)，构件(21)置于挤压筒(4)中，模具(5)置于下模座(19)上，下模座(19)置于轴承箱上盖板(7)上，构件(21)置于扭转轴(20)上，主轴(6)外侧设置推力调心滚子轴承(18)，推力调心滚子轴承(18)密封在轴承箱(17)中，主轴(6)下部安装联轴器同扭矩传感器(11)连接，蜗轮蜗杆减速器(16)安装在装置下部底板(14)上，扭矩传感器(11)下部连接蜗轮蜗杆减速器(16)，蜗轮蜗杆减速器(16)由伺服电机(13)驱动，轴承箱下盖板(9)和底板(14)之间设置减速器支撑板(12)，伺服电机(13)连接伺服驱动器，伺服驱动器连接电源和速度控制器，速度控制器和多通道信号采集器连接计算机。


2.根据权利要求1所述的高性能构件扭-挤成形的装置，其特征在于：所述下模座(19)开有通孔，供主轴(6)穿过，模具(5)开有通孔，供扭转轴(20)与构件(21)接触。


3.根据权利要求1所述的高性能构件扭-挤成形的装置，其特征在于：所述主轴(6)一端穿过轴承箱下盖板(9)的中心孔与联轴器(10)连接，主轴(6)另一端通过花键同扭转轴(20)配合，主轴(6)与两个推力调心滚子轴承(18)相配合，两个推力调心滚子轴承(18)中一个同轴承箱(17)配合，另一个同轴承箱上盖板(7)配合。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝阳，徐宁宁，钱凌云，杨涛，纪婉婷，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11