一种筒形构件挤压成形工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种筒形构件挤压成形工艺，步骤包括：将坯料置于模具的型腔内；合模后，先预压坯料，然后对预变形后的坯料进行加热，接着继续挤压坯料，直到坯料流入模具的开放内型中；控制上模的凸模二静止，下压上模的芯模，使中间区域的坯料继续流向模具的开放内型一中；控制上模的芯模静止，下压上模的凸模二，使环部区域的坯料继续流向模具的开放内型二中；重复实施步骤3和步骤4一次或多次，直到将开放内型充满，结束后拆模。采用本发明专利技术的方案，能够提高铝合金筒形构件的性能，能够大幅提高筒形构件的成型效率和组织性能，对于带多个凸台的铝合金筒形壳体，能够将单个工件的成型时间控制在二十秒以内。在二十秒以内。在二十秒以内。

【技术实现步骤摘要】
一种筒形构件挤压成形工艺


[0001]本专利技术涉及筒形构件制造工艺，具体涉及一种筒形构件挤压成形工艺。

技术介绍

[0002]文献CN103567248A公开了一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，包括上模板、芯轴、分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、下模板、顶出机构、退模机构，芯轴上端固于上模板下方，下端为倒锥形头部，预应力圈置于下垫板上方，中部形成直壁空腔，顶杆机构包括顶杆、顶块，顶杆活动置于下模板的顶杆通孔中，顶块置于直壁空腔底部，分体凹模整体活动置于直壁空腔内。
[0003]采用前述模具或者其它常规模具对铝合金筒形构件挤压成形，涉及到坯料加热、在多个模具中挤压成形、后处理等工序，存在成型工序复杂，所得铝合金筒形构件性能有待进一步提升。此外，采用传统的挤压工艺对铝合金筒形构件挤压成形，还存在成型效率低、组织性能差的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种筒形构件挤压成形工艺，至少能够提升挤压成形所得铝合金筒形构件的性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0006]一种筒形构件挤压成形工艺，其特征在于，步骤包括：步骤1，将坯料置于模具的型腔内；步骤2，合模后，先预压坯料，然后对预变形后的坯料进行加热，接着继续挤压坯料，直到坯料流入模具的开放内型中；步骤3，控制上模的凸模二静止，下压上模的芯模，使中间区域的坯料继续流向模具的开放内型一中；步骤4，控制上模的芯模静止，下压上模的凸模二，使环部区域的坯料继续流向模具的开放内型二中；步骤5，重复实施步骤3和步骤4一次或多次，直到将开放内型充满，结束后拆模。
[0007]为进一步提升筒形构件的性能，采用电流辅助加热系统对坯料进行加热，电流辅助加热的平均电流密度为5～25A/mm2，占空比为50%，脉冲频率为200～2000Hz。
[0008]为提高筒形构件的成型效率，所述模具包括上模、下模和芯模，上模的凸模二连接芯模，凸模二与下模的型腔相匹配，在外力的作用下，芯模与凸模二既能够作为整体同步上下移动，又能够单独在竖直方向相对移动；当凸模二静止不动时，芯模能够上下移动；当芯模静止不动时，凸模二能够上下移动；其中，上模包括：从上至下依次对中叠放的上模板、上垫板和凸模固定板，采用紧固件将上模板、上垫板和凸模固定板连接为一体，并通过圆柱销一对其进行定位；凸模一的上端面与凸模固定板紧贴，凸模一的下端面与凸模二的上端面紧贴，凸模一与凸模二通过
螺纹连接，凸模一设置在凸模套一的内腔中，凸模套一设置在凸模固定板的内腔中；凸模套二的内表面与凸模二的外表面呈间隙配合，凸模套二设置在卸料板的内腔中，并通紧固件将凸模套二和卸料板连接，卸料板两侧的沉孔中设置有卸料螺钉，卸料螺钉穿过设置在下模圈内腔中的压缩弹簧，卸料螺钉与下垫板螺纹连接；上模中的导套与下模中的导柱同轴布置，芯模上端连接推杆，芯模贯通设置在上模板、上垫板、凸模一和凸模二上；其中，下模包括：从上至下依次对中叠放的下模圈、下垫板和下模板，采用紧固件将下模圈、下垫板和下模板连接为一体，通过圆柱销二对其进行定位，凹模一设置在凹模二上方，预应力圈与凹模一、凹模二的外圆过盈配合；凹模二设置在下垫板上方，预应力圈设置在下模圈的内腔中；顶杆头的内角设有气孔槽，并与顶杆螺纹连接；顶杆头配合在凹模二的内腔中，并与下垫板的锥面配合；下模的型腔底部设置有开放内型，位于开放内型的侧方设置有凹部，开放内型与所述凹部均适配于工件的凸台轮廓；所述模具还包括电加热系统，电加热系统用于对型腔内的坯料进行加热；电加热系统包括电源和电线，电线分别连接凸模一、凹模二，以实现凸模一和凹模二形成加热回路；推杆、上垫板、凸模套一、凸模套二、下模圈、下垫板均具有电绝缘性能。
[0009]为进一步提升筒形构件的性能，芯模轴线与开放内型在竖直方向的中心线重合；当凸模二伸入下模的型腔后，凸模套二外壁与型腔内壁紧密贴合。
[0010]作为本专利技术的优选方案，步骤2中，首先，上模以10mm/s的速度整体向下运动；芯模、凸模二与坯料接触，并以2mm/s的速度向下运动，迫使坯料发生预变形；然后接通电源，在凸模一和凹模二之间形成加热回路，并对坯料进行加热；接着，上模继续以10mm/s的速度向下运动，使坯料发生变形，坯料金属逐渐流向开放内型中。
[0011]作为本专利技术的更优选方案，步骤3中，芯模以2mm/s的速度下移。
[0012]作为本专利技术的更优选方案，步骤4中，凸模二以2mm/s的速度向下运动。
[0013]作为本专利技术的更优选方案，所述筒形构件为铝合金构件，其底面有多个凸起部，其中一个凸起部位于筒形构件的底面中部，其余凸起部靠近筒形构件的底面边沿；所述筒形构件的外径为186mm、内径为156mm、高为114mm。
[0014]有益效果：采用本专利技术的方案，能够提高铝合金筒形构件的性能，以7A04铝合金为例，所得7A04铝合金筒形构件的晶粒约为30μm，织构强度低，抗拉强度高于580Mpa；采用本专利技术的方案，能够大幅提高筒形构件的成型效率和性能，对于带多个凸台的铝合金筒形壳体，能够将单个工件的成型时间控制在二十秒以内。
附图说明
[0015]图1是实施例中模具示意图；图2是实施例中模具使用过程中的示意图；图3是实施例中制得的带六个凸台的筒形壳体主向剖面示意图；图4是图3中A
‑
A向视图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的原理及其核心思想，并非对本专利技术保护范围的限定。应当指出，对于本

的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，针对本专利技术进行的改进也落入本专利技术权利要求的保护范围内。
实施例
[0017]先对本专利技术所用到的模具进行说明，如图1和图2所示，该模具主要由上模和下模组成。其中，上模包括：上模板17、上垫板18、凸模固定板19从上至下依次对中叠放，并通过均布的内六角螺钉16将三者连接，通过圆柱销一22将三者定位；凸模一21的上端面与凸模固定板19紧贴，凸模一21的下端面与凸模二27的上端面紧贴，凸模一21与凸模二27通过螺纹连接，凸模一21放置在凸模套一20的内腔中，凸模套一20放置在凸模固定板19的内腔中；推杆25与芯模26螺纹连接后，贯通放置在上模板17、上垫板18、凸模一21和凸模二27的内腔中；芯模26的端部弧面与凸模二27的端部弧面圆心相同；凸模套二12的内表面与凸模二27的外表面间隙配合，凸模套二12放置在卸料板13的内腔中，并通过螺钉14将凸模套二12和卸料板13连接，卸料板13两侧的沉孔中放置有卸料螺钉10，卸料螺钉10穿过放置在下模圈24内腔中的压缩弹簧11，卸料螺钉10与下垫板5螺纹连接；上模中的导套15与下模中的导柱23安装位置同轴。其中，下模包括：下模圈24、下垫板5、下模板4从上至下依次对中叠放，并通过均布的内六角螺钉3将三者连接，通过圆柱销一6将三者定位；凹模一9放置在凹模二7上面，预应力圈8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筒形构件挤压成形工艺，其特征在于，步骤包括：步骤1，将坯料置于模具的型腔内；步骤2，合模后，先预压坯料，然后对预变形后的坯料进行加热，接着继续挤压坯料，直到坯料流入模具的开放内型中；步骤3，控制上模的凸模二（27）静止，下压上模的芯模（26），使中间区域的坯料继续流向模具的开放内型一（31）中；步骤4，控制上模的芯模（26）静止，下压上模的凸模二（27），使环部区域的坯料继续流向模具的开放内型二（32）中；步骤5，重复实施步骤3和步骤4一次或多次，直到将开放内型充满，结束后拆模。2.根据权利要求1所述的筒形构件挤压成形工艺，其特征在于：采用电流辅助加热系统对坯料进行加热，电流辅助加热的平均电流密度为5～25A/mm2，占空比为50%，脉冲频率为200～2000Hz。3.根据权利要求1或2所述的筒形构件挤压成形工艺，其特征在于：所述模具包括上模、下模和芯模（26），上模的凸模二（27）连接芯模（26），凸模二（27）与下模的型腔（30）相匹配，在外力的作用下，芯模（26）与凸模二（27）既能够作为整体同步上下移动，又能够单独在竖直方向相对移动；当凸模二（27）静止不动时，芯模（26）能够上下移动；当芯模（26）静止不动时，凸模二（27）能够上下移动；其中，上模包括：从上至下依次对中叠放的上模板（17）、上垫板（18）和凸模固定板（19），采用紧固件将上模板（17）、上垫板（18）和凸模固定板（19）连接为一体，并通过圆柱销一（22）对其进行定位；凸模一（21）的上端面与凸模固定板（19）紧贴，凸模一（21）的下端面与凸模二（27）的上端面紧贴，凸模一（21）与凸模二（27）通过螺纹连接，凸模一（21）设置在凸模套一（20）的内腔中，凸模套一（20）设置在凸模固定板（19）的内腔中；凸模套二（12）的内表面与凸模二（27）的外表面呈间隙配合，凸模套二（12）设置在卸料板（13）的内腔中，并通紧固件将凸模套二（12）和卸料板（13）连接，卸料板（13）两侧的沉孔中设置有卸料螺钉（10），卸料螺钉（10）穿过设置在下模圈（24）内腔中的压缩弹簧（11），卸料螺钉（10）与下垫板（5）螺纹连接；上模中的导套（15）与下模中的导柱（23）同轴布置，芯模（26）上端连接推杆（25），芯模（26）贯通设置在上模板（17）、上垫板（18）、凸模一（21）和凸模二（27）上；其中，下模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄树海，刘星，陈强，肖寒，林军，夏祥生，吴洋，王艳彬，柴舒心，
申请(专利权)人：北京新风航天装备有限公司，
类型：发明
国别省市：