一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及金属塑性成形及模具设计技术领域，具体涉及一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺，反挤压模具包括具备向下运动合模的上凸模组件、以及具备向上运动开模的下凹模组件；工艺步骤包括：下料，截出所需要长度的不锈钢管；高温自蔓延技术，利用铝热反应生成铁水，反应过程中加入所需合金元素，自蔓延反应完成后产生钢水；向竖直放置的不锈钢管内浇注3000℃的自蔓延钢水，在重力作用下钢水向下流淌，与管侧壁焊合，管底部获得铸态组织；通过反挤压技术，可以提高不锈钢管底部铸态组织的致密度。本发明专利技术模具结构简单、换模方便，产品尺寸稳定；其工艺操作简便，产品质量好，可以很大程度的节约材料。可以很大程度的节约材料。可以很大程度的节约材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及金属塑性成形及模具设计
，具体涉及一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺。

技术介绍

[0002]氮气弹簧是以氮气为气源的一种具有弹性功能的部件。它以稳定的弹压力、较小的体积、可靠的工作性能、使用寿命长等优势正在逐渐替代弹簧、橡胶、气垫等弹性元件。在模具中使用氮气弹簧可缩小模具体积，缩短制造时间，减少试模次数和提高成功率，延长模具寿命，能大幅度的提高产品质量和成品率，有很高的经济效益，被广泛应用于模具设计等各种领域中。
[0003]氮气弹簧基本结构一般包括活塞杆、活塞筒、缸体以及阀门，缸体为顶部开口的腔体，在缸体底部之设置阀门和密封圈进行密封。传统的氮气弹簧缸体通过机械加工获得，该种加工方法加工余量大，浪费材料，破坏金属流线，产品强度不理想，危害氮气弹簧的工作性能。
[0004]高温自蔓延技术，又称为燃烧合成技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备高温材料的一种新方法。与制备材料的传统工艺比较，工序减少，流程缩短，工艺简单，一经引燃启动过程后就不需要对其进一步提供任何能量，易于从一些原料直接转变为另一种产品。并且易实现过程的机械化和自动化。另外还可能用一种较便宜的原料生产另一种高附加值的产品，成本低，经济效益好。
[0005]塑性成形可使金属内部组织发生改变，如塑性成形中的锻造等成形工艺可使金属的晶粒细化，可以压合铸造组织内部的气孔等缺陷，使组织致密，从而提高工件的综合力学性能、经过塑性加工将使其结构致密，粗晶破碎细化和均匀，从而使性能提高。此外，塑性流动所产生的流线也能使其性能得到改善。因此，本申请有必要设计一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺，以解决上述现有的技术问题和不足。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本专利技术提供了一种结构简单、换模方便、节材、高效、性能好的基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具及其加工工艺。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具，包括具备向下运动合模的上凸模组件、以及具备向上运动开模的下凹模组件；
[0009]所述上凸模组件包括完成反挤压的凸模、与凸模连接的上模板和应力环、以及用于固定凸模的凸模压板，所述上模板设于应力环的上方，所述应力环的下方设有能够将反挤压后套在凸模上的钢管卸下的卸料板；
[0010]所述下凹模组件包括凹模、设于凹模底部用于安装凹模的凹模座、用于固定凹模的凹模压板、以及与凹模座连接用于定位凹模的凹模定位圈，所述凹模定位圈设于凹模的下方，所述凹模压板通过螺钉与凹模定位圈固定连接。
[0011]优选地，所述上凸模组件与下凹模组件合模后，所述凸模与管道侧壁的单边间隙为0.5mm。
[0012]本专利技术还提供了一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具的加工工艺，具体步骤如下；
[0013]步骤一、下料，根据产品要求，计算下料规格尺寸，截得多段不锈钢管坯；
[0014]步骤二、清洗，清洗不锈钢管坯内外壁油污及杂质，保证钢管内壁的光亮与整洁；
[0015]步骤三、将已经分割好的待加工的不锈钢管坯，竖直放入凹模中；
[0016]步骤四、高温自蔓延技术，利用铝热反应生成铁水，反应过程中加入所需合金元素，自蔓延反应完成后产生钢水；
[0017]步骤五、将得到的自蔓延高温反应后的钢水从竖直放置的不锈钢管坯的上方开口处垂直浇入，在重力作用下钢水向下流淌，钢水与管侧壁焊合，同时在管底部获得铸态组织；
[0018]步骤六、利用反挤压技术，在不锈钢管道内铸态组织刚凝固时，控制凸模下行，进行高温下的反挤压。
[0019]优选地，在步骤(五)中，向竖直放置的不锈钢管内浇注的自蔓延钢水的温度为3000℃。
[0020]优选地，在步骤(六)中，通过提高不锈钢管底部铸态组织的致密度，可改善钢水与管道侧壁的焊合强度。
[0021]本专利技术有益效果：
[0022]1、本专利技术采用的反挤压模具，结构简单、换模方便，所需的挤压力较小，在挤压过程中制品变形均匀，表面和棱边不易产生裂纹，产品尺寸稳定；成形工艺易于操作，便于实现自动化。
[0023]2、本专利技术采用的反挤压工艺促进了所获得的不锈钢管微观组织和力学性能的改善，材料致密度提高，可节约金属材料，提高材料利用率，大大降低机加工成本；具有节材、高效、性能好等优点。
附图说明
[0024]图1是本专利技术中反挤压模具的结构示意图。
[0025]图中：1凹模、2凹模定位圈、3螺钉、4凹模压板、5钢管、6卸料板、7凸模压板、8应力环、9上模板、10凸模。
具体实施方式
[0026]下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行说明。
[0027]参照图1，本专利技术所述的一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具，包括具备向下运动合模的上凸模组件、以及具备向上运动开模的下凹模组件；
[0028]所述上凸模组件包括完成反挤压的凸模10、与凸模10连接的上模板9和应力环8、
以及用于固定凸模10的凸模压板7，所述上模板9设于应力环8的上方，所述应力环8的下方设有能够将反挤压后套在凸模10上的钢管5卸下的卸料板6；
[0029]所述下凹模组件包括凹模1、设于凹模1底部用于安装凹模1的凹模座11、用于固定凹模1的凹模压板4、以及与凹模座11连接用于定位凹模1的凹模定位圈2，所述凹模定位圈2设于凹模1的下方，所述凹模压板4通过螺钉3与凹模定位圈2固定连接。
[0030]其中，所述上凸模组件与下凹模组件合模后，保证凸模10与管道侧壁的单边间隙为0.5mm，其目的是确保凸模可自由下行，防止与管壁焊合。
[0031]本实施例中，采用上述反挤压模具，结构简单、换模方便，所需的挤压力较小，在挤压过程中制品变形均匀，表面和棱边不易产生裂纹，产品尺寸稳定；成形工艺易于操作，便于实现自动化。
[0032]一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具的加工工艺，具体步骤如下；
[0033]步骤一、下料，根据产品要求，计算下料规格尺寸，截得多段不锈钢管坯；
[0034]步骤二、清洗，清洗不锈钢管坯内外壁油污及杂质，保证钢管内壁的光亮与整洁；
[0035]步骤三、将已经分割好的待加工的不锈钢管坯，竖直放入凹模中；
[0036]步骤四、高温自蔓延技术，利用铝热反应生成铁水，反应过程中加入所需合金元素，自蔓延反应完成后产生钢水；
[0037]步骤五、将得到的自蔓延高温反应后的钢水从竖直放置的不锈钢管坯的上方开口处垂直浇入，在重力作用下钢水向下流淌，钢水与管侧壁焊合，同时在管底部获得铸态组织；其中，向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具，包括具备向下运动合模的上凸模组件、以及具备向上运动开模的下凹模组件，其特征在于：所述上凸模组件包括完成反挤压的凸模(10)、与凸模(10)连接的上模板(9)和应力环(8)、以及用于固定凸模(10)的凸模压板(7)，所述上模板(9)设于应力环(8)的上方，所述应力环(8)的下方设有能够将反挤压后套在凸模(10)上的钢管(5)卸下的卸料板(6)；所述下凹模组件包括凹模(1)、设于凹模(1)底部用于安装凹模(1)的凹模座(11)、用于固定凹模(1)的凹模压板(4)、以及与凹模座(11)连接用于定位凹模(1)的凹模定位圈(2)，所述凹模定位圈(2)设于凹模(1)的下方，所述凹模压板(4)通过螺钉(3)与凹模定位圈(2)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具，其特征在于：所述上凸模组件与下凹模组件合模后，所述凸模(10)与管道侧壁的单边间隙为0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种基于高温自蔓延技术的氮气弹簧缸体的反挤压模具的加工工...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鹏，王鹏，张建波，陈浩，陈威，李灿，元莎，陈东辉，张伟，金浩星，
申请(专利权)人：常州市东力机械有限公司北京机电研究所有限公司南京东模机电制造有限公司江苏和胜金属技术有限公司，
类型：发明
国别省市：