一種非對稱擠壓組合模具的製作方法
2023-07-02 22:18:21 1
一種非對稱擠壓組合模具的製作方法
【專利摘要】一種非對稱擠壓組合模具，包括擠壓凸模、擠壓凹模和盛錠筒，其特徵在於：所述擠壓凹模的凹腔內設置有若干墊塊，墊塊之間成型供金屬流入的非對稱擠壓型腔，非對稱擠壓型腔的後端與擠壓凹模的金屬流動出口相連通。在擠壓凹模內設置三個墊塊，墊塊之間形成非對稱擠壓型腔，通過非對稱擠壓型腔率先實現了金屬非對稱擠壓預分流，有效消除了對稱擠壓引起的擠壓縮尾，而且通過增大製品擠壓成形前的金屬流動流程，有效消除了對稱擠壓引進的金屬流動變形不均勻，改善了成形板材的內部組織。本實用新型結構簡單、製造成本低、使用便捷，不僅用於金屬板材擠壓，亦可用於高性能棒材和其它異性實心製件擠壓成形，適用範圍廣。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於擠壓模具【技術領域】，具體涉及一種用於板材的非對稱擠壓組合模 具。 一種非對稱擠壓組合模具
【背景技術】
[0002] 現有技術中，中厚板主要採用鑄錠熱軋法生產，乳制一般在熱軋生產線上由熱粗 軋機完成，也可在熱軋生產線上設置專門的兼用的中軋機，也可在熱軋生產線上完成。對於 薄的中板還需要進行冷軋，以獲得所需要的性能與表面質量。軋制工藝製備的板材的抗拉 強度、屈服強度以及延伸率等力學性能各向異性明顯。
[0003] 與軋制工藝相比，原始合金在三向壓應力的作用下的擠壓工藝，金屬合金變形更 加均勻，表現為微觀變形組織晶粒尺寸大小分布均勻。現有技術中都是採用對稱擠壓模具 擠壓成形板材，但是隨著擠壓板材的寬厚比增大，在摩擦力的作用下，原始合金錠心部金屬 流動較快，金屬流動不均勻，致使擠壓成形的板材中心部分微觀組織較邊緣部分的微觀組 織粗大。同時，由於對稱擠壓模具進行擠壓時無法消除擠壓縮尾，致使成形板材內部出現分 層，影響板材力學性能的同時降低了材料利用率。
[0004] 經查，現有專利號為CN201010618156. 8的中國專利《一種鎂合金薄板帶坯擠壓模 具》，包括模體，所述模體內設置有儲料腔和與儲料腔連通的擠出通道，擠出通道的橫截面 為矩形，所述擠出通道的厚度方向的兩壁與儲料腔的兩條相交線沿擠出方向相互錯開，使 用時，進入擠出通道的鎂合金由於上部與下部擠壓不一致，形成速度差，產生剪切，會使基 面發生傾斜，基面織構減弱，有利於板帶坯的後續加工，更有利於提高板材的衝壓性能。另 夕卜，將儲料腔與擠出通道之間平滑過渡，不會形成死角而造成原料留滯，原料通過順利，且 易於清理，原料經過渡通道平穩地進入擠出通道，對其流動影響也很小。它是帶坯擠壓模 具，也是對稱擠壓的。因此如何消除金屬流動不均勻和擠壓分層對擠壓板材內部組織和力 學性能的影響是制約擠壓工藝製備高性能板材的【技術領域】亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種結構簡單合 理、製造成本低、使用方便的用於板材的非對稱擠壓組合模具，有效消除金屬流動不均勻， 通過增大金屬流動流程消除無擠壓縮尾。
[0006] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種非對稱擠壓組合模具， 包括擠壓凸模、擠壓凹模和盛錠筒，其特徵在於：所述擠壓凹模的凹腔內設置有若干墊塊， 墊塊之間成型供金屬流入的非對稱擠壓型腔，非對稱擠壓型腔的後端與擠壓凹模的金屬流 動出口相連通。
[0007] 作為改進，所述墊塊為三個，其中第一墊塊和第三墊塊分別設置在凹腔的底部，第 二墊塊與第一墊塊、第三墊塊對合設置，第二墊塊上開設有供金屬流入的非對稱型腔開口， 第二墊塊與第一墊塊、第三墊塊之間形成與第二墊塊的非對稱型腔開口以及金屬流動出口 相通的截面呈大體Z形的非對稱擠壓型腔，非對稱擠壓型腔截面厚度是逐漸收縮變小，直 至金屬流動出口，在轉彎處需要光滑過渡。
[0008] 作為改進，所述第一墊塊和第三墊塊的厚度相同，分別通過螺栓固定在凹腔底部 的左右兩側，第二墊塊對合設置在第一墊塊和第三墊塊的上方，第二墊塊通過螺栓與擠壓 凹模的側部相固定，非對稱擠壓型腔開口的截面呈V形，開設在第二墊塊的一側，第二墊塊 的上端面呈向非對稱擠壓型腔開口傾斜的斜面。
[0009] 作為改進，所述第二墊塊的厚度小於第一墊塊和第三墊塊.
[0010] 再改進，所述非對稱擠壓型腔開口的寬度大於非對稱擠壓型腔的寬度，非對稱擠 壓型腔的寬度與金屬流動出口的寬度一致。
[0011] 再改進，所述金屬流動出口設置在擠壓凹模的底部中間位置，在金屬流動出口的 兩側設有第一定位銷與第二定位銷，其中第一定位銷穿過擠壓凹模的底部、第一墊塊與第 二墊塊定位連接，第二定位銷穿過擠壓凹模的底部與第三墊塊定位連接。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於：在擠壓凹模內設置三個墊塊，墊塊之間 形成非對稱擠壓型腔，通過非對稱擠壓型腔率先實現了金屬非對稱擠壓預分流，有效消除 了對稱擠壓引起的擠壓縮尾，而且通過增大製品擠壓成形前的金屬流動流程，有效消除了 對稱擠壓引進的金屬流動變形不均勻，改善了成形板材的內部組織。本實用新型結構簡單、 製造成本低、使用便捷，不僅用於金屬板材擠壓，亦可用於高性能棒材和其它異性實心製件 擠壓成形，適用範圍廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
[0014] 圖2為圖1中第二墊塊的結構示意圖；
[0015] 圖3為圖2的側視圖；
[0016] 圖4為圖1中第三墊塊的結構示意圖；
[0017] 圖5為圖4的側視圖；
[0018] 圖6為圖1中第一墊塊的結構示意圖；
[0019] 圖7為圖6的側視圖；
[0020] 圖8為圖1中擠壓凹模的結構示意圖；
[0021] 圖9為圖8的側視圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0023] 如圖1?9所示，本實施例的非對稱擠壓組合模具，包括擠壓凸模1、擠壓凹模2和 盛錠筒3以及設置在擠壓凹模2的凹腔中的第一墊塊4、第二墊塊5和第三墊塊6,盛錠筒 3對合在擠壓凹模2上，擠壓凸模1可活動地設置在盛錠筒3內，第一墊塊4、第二墊塊5和 第三墊塊6之間成型供金屬流入的非對稱擠壓型腔11，非對稱擠壓型腔11的後端與擠壓凹 模2的金屬流動出口 21相連通；第一墊塊4和第三墊塊6的厚度相同，分別通過螺栓7固 定在凹腔底部的左右兩側，第二墊塊5對合設置在第一墊塊4和第三墊塊6的上方，通過螺 栓7與擠壓凹模2的側部相固定，第二墊塊5上開設有供金屬流入的非對稱型腔開口 51， 非對稱擠壓型腔開口 51的截面呈V形，開設在第二墊塊5的一側，第二墊塊5的上端面呈 向非對稱擠壓型腔開口 51傾斜的斜面，這樣便於金屬流入，第二墊塊5與第一墊塊4、第三 墊塊6之間形成與第二墊塊5的非對稱型腔開口 51以及金屬流動出口 21相通的截面呈大 體Z形的非對稱擠壓型腔11，非對稱擠壓型腔11截面後度是逐漸收縮變小，直至金屬流動 出口 21，在轉彎處需要光滑過渡，第二墊塊5的厚度小於第一墊塊4和第三墊塊6,非對稱 擠壓型腔開口 51的寬度大於非對稱擠壓型腔11的寬度，非對稱擠壓型腔11的寬度與金屬 流動出口 21的寬度一致；金屬流動出口 21設置在擠壓凹模2的底部中間位置，擠壓凹模2 的側部開設有供螺栓7穿置的通孔，擠壓凹模2的底部、金屬流動出口 21的兩側設有供第 一定位銷8與第二定位銷9穿置的銷孔，第一定位銷8穿過擠壓凹模2的底部、第一墊塊4 與第二墊塊5定位連接，第二定位銷9穿過擠壓凹模2的底部與第三墊塊6定位連接。
[0024] 原理是這樣的：金屬在處於第二墊塊5的非對稱中心的非對稱擠壓型腔開口 51作 用下率先發生非對稱流動，有效消除了對稱擠壓引起不可避免的擠壓縮尾；發生非對稱流 動的金屬進一步在第一墊塊4和第三墊塊6組成的非對稱擠壓型腔11中流動，從而增大了 金屬非對稱流動流程，有效改善了對稱擠壓引起的金屬流動變形的不均勻性，進一步改善 變形金屬微觀組織尺寸的均勻性。金屬流出擠壓凹模2之前，在金屬流動出口 21處實現擠 壓製品的尺寸規格確定。
[0025] 使用時，先將第一墊塊4、第二墊塊5和第三墊塊6過第一定位銷8和第二定位銷 9以及螺栓7配裝在擠壓凹模2中，接著，將配裝好的非對稱擠壓模具配裝在臥式擠壓機後， 開啟擠壓凸模1、組合凹模以及盛錠筒3整體加熱系統和擠壓坯料10加熱系統，至既定溫度 後，將擠壓坯料10放入盛錠筒3，開啟擠壓機進行板材非對稱擠壓，擠壓完畢後切除擠壓壓 餘，並完成板材非對稱擠壓。
【權利要求】
1. 一種非對稱擠壓組合模具，包括擠壓凸模、擠壓凹模和盛錠筒，其特徵在於：所述擠 壓凹模的凹腔內設置有若干墊塊，墊塊之間成型供金屬流入的非對稱擠壓型腔，非對稱擠 壓型腔的後端與擠壓凹模的金屬流動出口相連通。
2. 根據權利要求1所述的非對稱擠壓組合模具，其特徵在於：所述墊塊為三個，其中第 一墊塊和第三墊塊分別設置在凹腔的底部，第二墊塊與第一墊塊、第三墊塊對合設置，第二 墊塊上開設有供金屬流入的非對稱型腔開口，第二墊塊與第一墊塊、第三墊塊之間形成與 第二墊塊的非對稱型腔開口以及金屬流動出口相通的截面呈大體Z形的非對稱擠壓型腔， 非對稱擠壓型腔截面厚度是逐漸收縮變小，直至金屬流動出口，在轉彎處需要光滑過渡。
3. 根據權利要求2所述的非對稱擠壓組合模具，其特徵在於：所述第一墊塊和第三墊 塊的厚度相同，分別通過螺栓固定在凹腔底部的左右兩側，第二墊塊對合設置在第一墊塊 和第三墊塊的上方，第二墊塊通過螺栓與擠壓凹模的側部相固定，非對稱擠壓型腔開口的 截面呈V形，開設在第二墊塊的一側，第二墊塊的上端面呈向非對稱擠壓型腔開口傾斜的 斜面。
4. 根據權利要求3所述的非對稱擠壓組合模具，其特徵在於：所述第二墊塊的厚度小 於第一墊塊和第三墊塊。
5. 根據權利要求3所述的非對稱擠壓組合模具，其特徵在於：所述非對稱擠壓型腔開 口的寬度大於非對稱擠壓型腔的寬度，非對稱擠壓型腔的寬度與金屬流動出口的寬度一 致。
6. 根據權利要求2至5任一權利要求所述的非對稱擠壓組合模具，其特徵在於：所述 金屬流動出口設置在擠壓凹模的底部中間位置，在金屬流動出口的兩側設有第一定位銷與 第二定位銷，其中第一定位銷穿過擠壓凹模的底部、第一墊塊與第二墊塊定位連接，第二定 位銷穿過擠壓凹模的底部與第三墊塊定位連接。
【文檔編號】B21C25/02GK203886959SQ201420287949
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】陳剛, 陳偉, 章國偉, 翟景, 馬力, 郭安振, 辛海鷹 申請人:中國兵器工業第五二研究所