工件挤压扭转复合一体化成型装置制造方法及图纸

本申请公开了一种工件挤压扭转复合一体化成型装置，其通过在凹模型腔内注入金属液，然后待金属液冷却到适宜温度，利用铸件在凝固状态时或半凝固状态时的热量和凸模具有的压力，直接进行扭转剪切变形制备中心对称件的挤压、铸造复合装置，可应用于铝合金、镁合金等材料成型，在挤压扭转制备中心对称件时，剪切力又与压力和温度有关，这不但能使初生晶粒发生破碎化，而且能使初生晶粒发生偏转形成织构，织构会引起工件内部组织力学性能的各项异性，获得更具独特组织和力学性能的铸件，提高工件强度。强度。强度。

【技术实现步骤摘要】
工件挤压扭转复合一体化成型装置
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请号为2019109948144，申请日为2019年10月18日，专利技术名称为“工件挤压扭转复合一体化成型方法及成型装置”。


[0002]本申请涉及金属铸造领域，尤其涉及工件挤压扭转复合一体化成型装置。

技术介绍

[0003]目前，对于有色合金中心对称件的成形加工来说，主要由铸造和塑性成形两种方式，铸造包括压力铸造和挤压铸造等，虽然工艺流程相对简单，但工件力学性能较低且重量较重；塑性成形包括锻造、旋压、环轧等，它们的工件力学性能优异且重量较轻，但工艺流程复杂、生产能耗高。由上可见，现行的有色合金中心对称件成形加工面临加工效率与工件性能两者难全的困境，不能满足有色合金加工行业日益增长的高效率、高性能的绿色制造要求。因此，铸造和塑性成形的复合工艺将会是未来的研究重点。

技术实现思路

[0004]为解决现行的有色合金中心对称件成形加工面临加工效率与工件性能两者难全的困境，本申请提供工件挤压扭转复合一体化成型装置。
[0005]本申请为解决其技术问题所采用的技术方案：
[0006]工件挤压扭转复合一体化成型装置，包括凹模模块，所述凹模模块上方设有与凹模模块配合并可相对凹模模块上下移动的凸模模块，所述凹模模块包括下模板，所述下模板上设有可转动的设于下模板上的扭转凹模，所述扭转凹模上成型设置有用于注入金属液的注入腔，所述凸模模块包括与驱动装置相连的上模板和与所述上模板固定连接并可伸入到所述注入腔内挤压金属液的挤压凸模，所述挤压凸模与所述扭转凹模合拢时留有用于成型工件的型腔，所述下模板上还设有与所述扭转凹模相连带动凹模扭转的扭转装置；
[0007]所述下模板上设有固定于下模板上的凹模安装座，所述凹模安装座的上表面设有安装凹位，所述扭转凹模的底部设有伸入该安装凹位内的凸台，所述凸台的外周与安装凹位的侧壁之间设有支撑扭转凹模转动的第一轴承；
[0008]所述挤压凸模的顶部连接有凸模固定板，所述凸模固定板的上端两侧与所述上模板之间设有两垫块，所述垫块上穿设有垫块连接件，所述上模板通过所述垫块连接件与所述凸模固定板固定连接，所述两垫块之间设有用于推出工件的推出装置和复位推出装置的复位装置；
[0009]所述扭转装置包括两个与所述扭转凹模相连的扭转推杆，所述扭转推杆上对应连接有控制推杆带动凹模扭转的驱动机构，所述驱动机构关于所述扭转凹模呈中心对称设置；
[0010]所述扭转凹模的外周侧壁开设有装配孔，所述扭转推杆的一端设有伸入所述装配孔内与扭转凹模过盈配合连接的凸柱，其另一端设有与所述驱动机构的动力输出端铰接的
铰接部；
[0011]所述驱动机构为液压油缸，所述液压油缸的活塞杆与所述扭转推杆连接的一端设有与扭转推杆的铰接部铰接的活塞杆端部耳环，所述液压油缸远离所述活塞杆端部耳环的一端设有缸体端部耳环，所述下模板上设有固定于下模板上的横向双耳支座，所述液压油缸的缸体端部耳环铰设于所述横向双耳支座上。
[0012]如上所述的工件挤压扭转复合一体化成型装置，所述凸台的底部设有开口向下的扭转凹位，所述下模板以及凹模安装座的中部穿插有伸入至所述扭转凹位内的中心固定轴，所述中心固定轴的外周与扭转凹位的侧壁之间设有第二轴承，所述中心固定轴、所述扭转凹模以及所述挤压凸模的中心线重合。
[0013]如上所述的工件挤压扭转复合一体化成型装置，所述推出装置包括设于上模板下方的推板，所述推板上设有推杆，所述推杆的上端固定于所述推板，推杆的下端向下延伸穿过所述凸模固定板后插入所述挤压凸模内并可将凸模底部成型的工件推出，所述复位装置包括复位杆，所述复位杆的上端固定于所述推板，复位杆的下端穿过所述凸模固定板后伸入所述挤压凸模内，所述复位杆上套有复位弹簧，所述复位弹簧的一端抵接于所述推板，复位弹簧的另一端抵接于所述凸模固定板。
[0014]如上所述的工件挤压扭转复合一体化成型装置，所述挤压凸模的中部设有冷却沟道，所述凸模固定板上设有与所述冷却沟道相通的冷却水管，所述扭转凹模的外壁套有冷却水套。
[0015]与现有技术相比，本申请有如下优点：
[0016]1、本申请的工件挤压扭转复合一体化成型装置，通过在凹模型腔内待金属液冷却到适宜温度，利用铸件在凝固状态时或半凝固状态时的热量和凸模具有的压力，直接进行扭转剪切变形制备中心对称件的挤压、铸造复合装置，可应用于铝合金、镁合金等材料成型，在挤压扭转制备中心对称件时，剪切力又与压力和温度有关，这不但能使初生晶粒发生破碎化，而且能使初生晶粒发生偏转形成织构，织构会引起工件内部组织力学性能的各项异性，获得更具独特组织和力学性能的铸件，提高工件强度。
[0017]2、本申请的工件挤压扭转复合一体化成型装置，利用挤压铸造的余温余压，可以免去工件扭转剪切变形前的二次加热加压工序，采用挤压铸造扭转成型工艺可缩短铝合金材料加工流程、降低加工能耗，实现高效率、节能、减排的绿色制造。
【附图说明】
[0018]图1是本申请的工件挤压扭转复合一体化成型装置的结构示意图；
[0019]图2是本申请的工件挤压扭转复合一体化成型装置的局部剖视图；
[0020]图3是图2沿A
‑
A向的剖视图；
[0021]图4是本申请的液压油缸的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步说明。
[0023]请参看附图1至附图4，一种工件挤压扭转复合一体化成型装置，包括凹模模块1，所述凹模模块上方设有与凹模模块配合并可相对凹模模块上下移动的凸模模块2，所述凹
模模块1包括下模板11、固定于下模板上的凹模安装座13、以及可转动的设于凹模安装座13上的扭转凹模12。具体地，凹模安装座和下模板上开设有螺孔，凹模安装座通过螺钉固定于下模板上，所述扭转凹模12上成型设置有用于注入金属液的注入腔121，直接挤压铸造一般通过给料机构(例如浇注机械手)将合金液直接浇注入敞口模具中，无需设置浇道。本实施例中，所述凹模安装座13的上表面设有安装凹位，所述扭转凹模12的底部设有伸入该安装凹位内的凸台123，所述凸台123的外周与安装凹位的侧壁之间设有支撑扭转凹模12转动的第一轴承6。具体地，该第一轴承为推力圆柱滚子轴承，以减小凹模扭转的摩擦力。
[0024]进一步地，所述凸台123的底部设有开口向下的扭转凹位124，所述下模板11以及凹模安装座13的中部穿插有伸入至所述扭转凹位124内的中心固定轴14，所述中心固定轴14的外周与扭转凹位124的侧壁之间设有第二轴承7，具体地，该第二轴承为滚针轴承，所述中心固定轴14、所述扭转凹模12以及所述挤压凸模22的中心线重合。扭转凹模底部中心处有一固定轴固定，固定轴与凹模间放置一滚针轴承，凹模通过凹模安装座安装在下模板上，凹模为整体凹模，为了满足扭转的要求，凹模形状为圆形，加工为台肩轴的形状，并在凹模下端面开有孔，便于放入放入轴承。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.工件挤压扭转复合一体化成型装置，包括凹模模块(1)，所述凹模模块上方设有与凹模模块配合并可相对凹模模块上下移动的凸模模块(2)，其特征在于：所述凹模模块(1)包括下模板(11)，所述下模板(11)上设有可转动的设于下模板上的扭转凹模(12)，所述扭转凹模(12)上成型设置有用于注入金属液的注入腔(121)，所述凸模模块(2)包括与驱动装置相连的上模板(21)和与所述上模板固定连接并可伸入到所述注入腔内挤压金属液的挤压凸模(22)，所述挤压凸模(22)与所述扭转凹模(12)合拢时留有用于成型工件的型腔(122)，所述下模板(11)上还设有与所述扭转凹模(12)相连带动凹模扭转的扭转装置(5)；所述下模板(11)上设有固定于下模板上的凹模安装座(13)，所述凹模安装座(13)的上表面设有安装凹位，所述扭转凹模(12)的底部设有伸入该安装凹位内的凸台(123)，所述凸台(123)的外周与安装凹位的侧壁之间设有支撑扭转凹模(12)转动的第一轴承(6)；所述挤压凸模(22)的顶部连接有凸模固定板(23)，所述凸模固定板(23)的上端两侧与所述上模板(21)之间设有两垫块(24)，所述垫块(24)上穿设有垫块连接件(25)，所述上模板(21)通过所述垫块连接件(25)与所述凸模固定板(23)固定连接，所述两垫块之间设有用于推出工件的推出装置(3)和复位推出装置的复位装置；所述扭转装置(5)包括两个与所述扭转凹模(12)相连的扭转推杆(51)，所述扭转推杆(51)上对应连接有控制推杆带动凹模扭转的驱动机构，所述驱动机构关于所述扭转凹模(12)呈中心对称设置；所述扭转凹模(12)的外周侧壁开设有装配孔，所述扭转推杆(51)的一端设有伸入所述装配孔内与扭转凹模(12)过盈配合连接的凸柱(511)，其另一端设有与所述驱动机构的动力输出端铰接的铰接部(512)；所述驱动机构为液压油缸(52)，所述液压油缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱必武，刘筱，江润桐，王昊强，粟港，陈宇强，刘文辉，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：