CN100425366C - 非对称组合零件整体挤压成形方法及装置 - Google Patents

非对称组合零件整体挤压成形方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及非对称组合零件整体挤压成形方法及装置,使用凸、凹组合模具装置,坯料加热—整体挤压成形;其特点是:根据零件上凸台的位置及尺寸,设计不等厚度的坯料;坯料放在凹模内有一个偏置量S,坯料厚度大的一边放置,或偏置于非对称组合零件带凸台的一边;通过坯料的不等厚度或坯料放在凹模内偏置量S,控制金属流量与流动方向,使金属充填满模腔而成形零件。模具装置为组合式结构,工作稳定,减少了模具工装和设备;工艺简化,零件可一次性整体挤压成型,降低了生产成本;制成产品尺寸精度和表面精度高、材料利用率高。

Description

非对称组合零件整体挤压成形方法及装置 —、技术领域本发明属于金属挤压成形技术,特别涉及非对称组合零件整体挤压成形方 法及装置。二、 背景技术非对称带法兰盘形类零件广泛应用于汽车、石油工业等领域(如图1所 示),目前,此类零件主要采用铸造或锻件机械切削加丄方式制造。用挤压工 艺代替传统加工方式生产该类零件,可以节约原材料,提髙产品质量和生产率, 是一种很有发展前途的工艺。尤其对一些性能要求较高的零部件,采用挤压成 形工艺,可达到提高制件综合力学性能的目的。一些对称的或规则的带法兰盘 形零件的挤压工艺,在生产中已得到应用,并取得了较好的效益。然而,对于 非对称或不规则的带法兰盘类零件,其挤压成形不同于一般的零件,金属流动情况复杂:若采用多道次工序变形,较高的生产成本难以工程化应用。目前国 内外还未见相关方面的研究报道,更无法应用于实际生产。三、 发明内容本发明目的是采用现有挤压成形工艺技术,使用非均匀流动控制挤压成形 工艺技术,提供非对称组合零件整体挤压成形方法及装置。以便代替铸造或锻 件机械切削加工生产该类零件,零件可一次性整体挤压成型,节约原材料,提 高产品质量、合格率和生产效率,降低生产成本。本发明采用挤压成形工艺,在分析该类复杂零件挤压金属流动特点的基础 上,.根据非对称组合零件形状结构及尺寸大小和金属流动方向控制方法,使零 件的顺利成形;并设计的采用本发明方法的模具装置。本发糊臓多雄,鹏凸、離合媒紫置,繊加劐褅凸台的-逃^M^S;攀aM^pi^jis^j^fflM^内^ss s,鄉j^a与^^向,使錄鹏^1^合#«1«£5^^, mh難、下鶴、嫩,膽在下^I顶;H^与lMI^m^ffi^Pm并由定^^伤ffiH^i^^fMpmh设有小iiwL小ii^m小鹏L内,纖内小職与下^tr嚇 小wm'下Mif孔4^t大鹏fMft^j^内滩麟jiiiMiMi^J^flWHIWm^H^设有侧向凸台的鹏n^t侧向孔销。^wwis^^,侧向凸台c3^n3向孔^ffi^i^ipn^wea台上m 躕牛。5^^^^f牛,由^fiiaa台^m挤ffi^^^j,麟凸台umpmj 即上、下w^fi^wflwa^如图4麻,挤flwt鹏nfew^a^辦 娥薩幢凸台飲仅ia^jim难以刻肚、下雜M^^iPi,ai^斗ii^敢,,凸^;严重TO^F繊,)^^i^a麟料^w。难^iw合^^f娜压,^Pt将wim如图5麻。本发明一次性非对称组合零件整体挤压成形方法及装置与现有技术比较, 具有实质性技术特点和显著技术效果是-a)可实现该类零件一次性整体成形,简化了工艺过程,减少了模具工 装和设备,降低了生产成本;(2)模具工装结构简单,工作稳定;(3)产品尺寸精度和表面精度高、材料利用率高; 本发明为非对称带法兰盘形类零件挤压成形提出了新的思路,采用非均匀 流动控制挤压成形,解决了非对称或不规则的带法兰盘形类零件挤压成形 难题,开辟了新的途径。四、 附國说明图1是典型一次性整体挤压成形的非对称组合零件结构主视图;图2是典型一次性整体挤压成形的非对称组合零件结构侧视图:图3是典型一次性整体挤压成形的非对称组合零件结构俯视图;图4是不等厚度坯料形状示意图;图5是坯料在模具内的位置示意图:图6是零件在模具内整体挤压成形示意图;图7是非对称组合零件一次性整体挤压成形的装置结构示意图。五、 具体实施方式以下结合附图就具体实施方式进行详细说明(本实施例是对本发明的进一步说明,而是对本发明作出的任何限定)。
1、 某载重车制动汽窒支架图l、图2和图3所示,某载重车制动汽室支架,是法兰盘形类非对称组合典型零件;其形状、结构较为复杂,上下均带有法兰,且不规则,侧壁带有不对称分布的凸台。可靠性要求高。采用镁合金棒材机械加工困难,材料利用率低,成本高:铸造方法生产废品率高,可靠性差;且强韧性难以满足其要求。
2、 材料及挤压坯料确定实验采用镁合金AZ31材料,0170铸锭经均匀化处理(420土5"C, 12h, 空冷)后,车削外皮至^i55,带锯床下料后锯切并经切削加工成不等厚度坯 料,坯料高H为35鹏,《取为1.5°。如图4所示。
3、 凹模拥向孔销设置某载重车汽室支架侧向凸台上带有015的孔,设置凹模侧向孔销^12。
4、 挤压坯料偏置如图5所示,挤压时,挤压坯料偏置距离S取为2mm。说明书第4/4页5、 挤压装置结构fej^l合剩^l^iffi^m如图6所示。主^M-h舰下鹏滩、aa^f8与其i^MI^^9園^F舰5的上廊G3^7^M1^17執辦 !OT^6内,并由定繊16定位:ffl^^9及^f牛^PI^6上设有小Tim^小 ,11 ^A小,L内,麟8内小職11与下mtfs"^t小11^ 13:下^^ 15 Hf孔中^t大辦12; ff^J鹏4用内滩,2及li^5aJtaOT鎌3固定如图6麻。^f賴WEO^ 7 17设有侧向凸台的!:嘴18, H^f侧向孔销19。細:f^厚:8BMi^Jlll6^袪,侧向凸台PT^I胸孔^ffi^i^以 形鄉鹏台上带?UWf牛20。鄉^MJ^舰棘热电儺IMWWM^。6、 挤压成形过程在6300腿液压机上采用某载重车汽室支架挤压装置,使用凸、凹组合模 具装置和制成的不等厚坯料,模具与坯料加热到400'C,使用带有热电偶测控 温的加热保温装置进行补热,经一道挤压工序直接挤压成形。具体工艺:铸锭一均匀化处理(420士5'C, 12h,空冷)——制坯——等温挤压(成 形温度400±IO'C ) ■~~表面清洗——后续处理。随着车辆、航空、航天器的发展,轻质高性能的铝、镁合金制成的零件越 来越多,本发明非对称组合零件一次性整体挤压成形方法及装置可得到广泛地 应用。

Claims (4)

1、一种非对称组合零件整体挤压成形方法,使用凸、凹组合模具装置,坯料加热-整体挤压成形;其特征是: ●根据零件上非对称结构的位置及尺寸,设计不等厚度的坯料; ●设计的不等厚度坯料置于凹模时,坯料厚度大的一边放置或偏置于非对称组合零件带凸台的一边,偏置量为S; ●通过坯料的不等厚度或坯料放在凹模内偏置量S,控制金属流量与流动方向,使金属充填满模腔而成形零件。
2、 根据权利要求1所述的非对称组合零件整体挤压成形方法,其特征是: 所述的使用凸、凹组合模具装置,坯料加热一整体挤压成形的具体挤压成形为-铸锭""~^匀化处理制坯~^温挤压~~^面清洗~B续处理;所述 的模具与坯料加热到挤压温度,模具外使用带有热电偶测控温的加热保温装置进行补热。
3、 一种非对称组合零件整体挤压成形的装置,包括上模座、下模座、凸 模、顶杆及分体式组合凹模;其特征是:所述的分体式组合凹模有零件底部凹 模(6),零件侧部凹模右(7),零件侧部凹模左(17);零件底部凹模用内六 角螺钉(14)及圆柱销(10),通过套筒(8)与套筒上的凹模垫板(9)固定 在下模座(15)的上面;凹模右与凹模左装入零件底部凹模内,并由定位键(16) 定位;在凹模垫板(9)及零件底部凹模上设有小顶杆孔,小顶杆(11)装入 小顶杆孔内,套筒内小顶杆与下模座之间装有小顶杆连板(13);下模座(15) 顶杆孔中装有大顶杆(12);所述的凸模(4)用内六角螺钉(2)及圆柱销(5) 通过凸模固定板(3)固定在上模座(1)的下面。
4、 根据权利要求3所述的非对称组合零件整体挤压成形的装置,其特征 是:所述的零件侧部凹模右(7)与凹模左(17)设有侧向凸台凹模(18),并装有侧 向孔销(19)。
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