CN110891703A - 形成金属合金的挤出型材/部分的弯曲长度的方法 - Google Patents

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Abstract

一种挤出材料的方法，包括：将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的所述挤出材料中产生速度梯度；以及，通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。

Description

形成金属合金的挤出型材/部分的弯曲长度的方法
技术领域
本申请涉及一种用于在一次挤出-弯曲工艺中形成弯曲的金属合金型材(特别是具有预先设计的曲率的铝合金型材)的方法和装备。
背景技术
减少陆上、海上和空中运输中使用的金属部件的重量，可以减少燃料消耗，以及从而减少二氧化碳的排放。铝合金型材在工业制造中被广泛地用作构造元件，用于生产具有高轮廓复杂性的超轻型部件结构，包括：飞机工业中的座椅滑轨、纵梁和框架，以及汽车工业中的窗框和车顶纵梁(Roof rail)。这主要是因为它们有助于实现轻质、坚固和刚性结构的构造。考虑到减少空气动力阻力以及改善美观的需求，制造和应用具有良好适应性能的高精度弯曲铝合金型材的制造和应用是非常有必要的。
有一些广泛认可的用于弯曲铝合金型材的方法。通常，它们首先通过型轧或者挤出的方式制造直的型材，随后进行后续的二次弯曲工艺，例如拉伸弯曲、回转牵引弯曲、压弯或者辊弯(三辊辊弯、四辊辊弯或者六辊辊弯)。然而，这些过程存在缺点，因为：(i)需要不止一个工艺以获得具有期望的曲率的型材，这大幅降低了制造生产率；(ii)由于在二次弯曲工艺中施加的高外部弯曲应变，经常发生回弹和横截面变形；(iii)对于中空部分，在二次弯曲工艺中使用了各种填充物和芯棒，以避免潜在的横截面变形和屈曲；(iv)由于弯曲型材需要很大的力，因此需要重型机器；以及，(v)如果壳体太薄或者曲率太大，很多中空型材就无法弯曲。
改善生产的挑战在于以更高的生产率来生产出具有精确的曲率、不变形的横截面和明确定义的性能的弯曲型材。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种挤出材料的方法，包括：将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的所述挤出材料中产生速度梯度；以及，通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于挤出材料的设备，该设备包括：用于接收挤出材料的挤出腔，所述挤出腔包括挤出孔；第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件与所述挤出腔的内部相通且能够相对于所述挤出腔独立地移动。
该方法可包括移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件二者，以压缩所述挤出腔内的材料。该方法可包括以不同的速度移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。
移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可包括沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可包括使所述第一压缩元件和所述第二压缩元件沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。所述挤出孔的横截面平面可平行于所述公共轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本上垂直于所述公共轴线地挤出所述材料。
移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可包括：沿着第一轴线移动所述第一压缩元件，以及沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动所述第二压缩元件。所述第一轴线与所述第二轴线可彼此平行。所述挤出孔的横截面平面可以垂直于所述第一轴线和所述第二轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述第一轴线和所述第二轴线地挤出所述材料。
所述第一轴线和所述第二轴线可以彼此成角度。所述挤出孔的横截面平面可以垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述角平分线地挤出所述材料。
该方法还可以包括提供与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。该方法还可以包括在所述挤出腔中提供与所述挤出孔相对的芯棒。通过所述挤出孔挤出所述材料可包括挤出具有由所述芯棒和孔限定的中空横截面的材料。限定所述挤出的材料的中空横截面的所述芯棒的横截面平面可以平行于所述挤出孔的横截面平面。
该方法还可以包括在将所述材料提供到所述挤出腔中之前预加热所述材料。
所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可以被配置成同时移动。所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可以被配置成以不同的速度移动。所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可以具有垂直于它们的移动方向的不同的横截面面积。
所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可被配置成沿着公共轴线移动。所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可被配置成沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。所述挤出孔的横截面平面可以平行于所述公共轴线。
所述第一压缩元件可被配置成沿着第一轴线移动，且所述第二压缩元件可被配置成沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动。所述第一轴线和所述第二轴线可以彼此平行。所述挤出孔的横截面平面可以垂直于所述第一轴线和所述第二轴线。
所述第一轴线和所述第二轴线可以彼此成角度。所述挤出孔的横截面平面可以垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线。
所述挤出材料可以是金属合金。所述金属合金可以是铝合金或者镁合金。所述挤出孔可以由限定出所述孔的几何形状的挤出模具提供。
该设备还可以包括与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。该设备还可以包括位于所述挤出腔中的、与所述挤出孔相对的芯棒。
所述挤出材料可以被预加热。所述挤出腔可以是圆柱形的。所述挤出腔的横截面面积可以大于所述挤出孔的横截面面积。
根据本申请，提供了一种形成弯曲的金属合金型材的方法，包括：
(i)提供侧向挤出设置、正向挤出设置或者成角度的挤出设置；
(ii)将金属合金坯料预热，然后将其输送到挤出容器中用于热挤出；或者，直接将未加热的金属合金坯料输送到挤出容器中用于冷挤出；
(iii)通过相应的两个冲头同时对两个挤压垫(Dummy block)施加压力，将金属合金坯料压在挤出模具上并且通过模具开口挤压；以及
(iv)调节两个冲头的速度，以便于形成穿过模具孔的速度梯度，并且产生长的挤出部分的弯曲轮廓。
其具有以下优点：
(i)形成没有缺陷(例如横截面变形或变薄，回弹，起皱和折叠)的弯曲轮廓。弯曲是工艺本身固有的，其基于内部的差异性材料流动而不是外部弯曲力。
(ii)对于冷挤出而言，形成具有超细晶粒尺寸的型材，并从而由于容器相交变形区域中的剪切应力引起的严重塑性变形(Severe plastic deformation，简称SPD)而使得机械性能得以改善。
(iii)在一次挤出-弯曲过程中即形成具有可调的任意曲率的型材，这大幅地提高了制造效率；以及
(iv)弯曲工艺中不需要填充物或者额外的重型机器，这大大地降低了生产成本。
附图说明
现在将参考附图来描述本申请的示例性实施例，其中：
图1a是本领域中已知的挤出设备的示意性示图；
图1b是另一种本领域中已知的挤出设备的示意性示图；
图2是根据一实施例的挤出设备的示意性示图；
图3a是根据一实施例的另一种挤出设备的示意性示图；
图3b是沿图3a中的线m-m剖切的横截面图；
图4是根据一实施例的又一种挤出设备的示意性示图；
图5是根据一实施例的挤出设备的第一轴线、第二轴线和第三轴线的取向的示意性示图。
在整个说明书和附图中，相同的附图标记指代相同的零件。
具体实施方式
图1a示出了一种本领域中已知的挤出设备。圆柱形挤出腔102具有两个开口端104和106。具有设计的孔110的挤出模具108安装在第一开口端104处。孔110的几何形状被设计成将挤出的材料形成为选定的形状。热的或者冷的坯料112从第二开口端106放入挤出腔102中。
冲头114定位在第二开口端106处。其工作面116通常将由挤压垫118保护。冲头114与挤压垫118一起作为压缩元件使用，并以速度v1沿着挤出腔102移动，推动坯料112通过模具孔110，从而产生直的挤出物120。
图1b示出了本领域中另一种已知的挤出设备。在这种情况下，挤出腔130的横切面为L形，而不是直筒形。这样，坯料132沿着直的部分134被推动以形成直的挤出物136。直的部分134具有足够的长度以保证挤出物136形成为直的。
一旦生产出直的挤出物120或者136，则使用弯曲工艺(例如拉伸弯曲、回转牵引弯曲、压弯或者辊弯)来形成弯曲件。然而，以这种方式形成挤出物的弯曲部分具有如以上所述的缺点，例如：制造生产率降低，回弹，横截面变形，以及需要各种填充物、芯棒和重型机器。
图2示出了根据本申请的一种挤出设备200。圆柱形的挤出腔202具有两个开口端204和206。热的或者冷的坯料208从第一开口端204和/或第二开口端206放入挤出腔202。例如，铝合金坯料可以预加热到350-550℃以用于温挤出或者热挤出，或者可以保持不加热以用于冷挤出。第一冲头210定位在第一开口端204处。第二冲头212定位在第二开口端206处。第一冲头210和第二冲头212各自的工作面214和216由各自的挤压垫218和220保护。具有设定的孔224的挤出模具222安装在挤出腔202的侧壁中。
第一冲头210与挤压垫218一起作为第一压缩元件，第二冲头212与挤压垫220一起作为第二压缩元件。本领域技术人员可以意识到，这些压缩元件可以被其他合适的压缩装置替代。第一压缩元件和第二压缩元件可以相对于挤出腔202独立地移动。如下所述，这让挤出物的轮廓可被控制，特别是关于其曲率。
在操作中，同时通过相应的两个冲头210和212对两个挤压垫218和220施加压力。第一冲头210的速度是v1，第二冲头212的速度是v2。随着冲头彼此相向地移动，将坯料208通过模具孔224从侧面推出挤出腔202。其排出方向垂直于冲头运动方向。
为了生产弯曲的挤出物，可以调节由各个压缩元件提供的质量流率(Rate ofmass flow)。在一个实施例中，可以调节冲头210和212的速度以提供弯曲的挤出物。当一个冲头比另一个冲头移动得快时，就会产生穿过模具孔224的流动速度梯度。因此，挤出的型材向着挤出腔202的具有较低挤出速度的侧面弯曲。图2中，第一冲头210的速度v1大于第二冲头212的速度v2。因此，挤出物226向着第二开口端206弯曲。在另一个实施例中，第一挤压垫218的面积大于第二挤压垫220的面积。在这种情况下，挤出的型材将如图2所示的向下弯曲，即使在v1＝v2的情况下也是如此。
关键是控制每单位时间流入模具出口222的材料量，其可以表示为Q＝Sv。这里，S是横截面面积，v是速度。因此，增加速度v1和/或第一挤压垫218的面积，可导致更多的材料流入模具出口222的上侧(相比于下侧)。
通过利用两个挤出冲头来产生穿过挤出模具孔的出口的受控的流动速度梯度，使得挤出和弯曲操作可以同时进行。这消除了对直的挤出件进行后续加工以提供曲率的需要，克服了上述的问题。
通过调节两个冲头的速度比(或更一般地，材料流率Q)，可以调节挤出物226的曲率。如果将速度比定义为v2/v1，则较低的速度比倾向于增加模具出口处的材料流动速度梯度，并且导致更大的曲率。当该速度比小于1/3时，弯曲曲率随着速度比的减小而显著地增加。下冲头212的速度为零时将产生最大曲率。在挤出期间可以改变速度比。这将使挤出物226的曲率能够随着挤出的进行而改变，从而允许更复杂的挤出。
另外，可以调节挤出腔202和孔224的相对横截面面积来改变曲率。挤出比定义为坯料的横截面面积与挤出的型材的横截面面积的比率。通过分别调节挤出腔202和挤出孔224的横截面面积来控制这些面积。对于实心圆棒的挤出而言，挤出比可以定义为挤出腔202与孔224的直径比的平方。对于管状圆形挤出(中空棒)，其可以定义为D1 2/(D2 2-D3 2)，其中，D1，D2，D3分别是挤出腔202、孔224和芯棒的直径，所述芯棒固定至挤出腔的与模具出口相对的内壁，以限定管的壁厚。
较大的挤出比易于增加模具出口处的材料流动速度梯度，并且导致更大的曲率。对于恒定直径的挤出腔202而言，挤出物226的曲率随着孔224的直径的减小而增大。相反地，挤出物226的曲率随着孔224的直径的增大而减小。改变挤出比的影响小于改变速度比的影响，特别是当速度比大于0.5时。在该值以下，挤出比的影响随着速度比v2/v1的减小而增加。
图3a示出了根据本申请的可选的挤出设备300。除了使用两个相邻的冲头替代一个单独冲头之外，设备300类似于图1a的设备100。圆柱形的挤出腔302具有两个开口端304和306。热的或者冷的坯料308从第二开口端306被放入挤出腔302中。第一冲头310和第二冲头312在第二开口端306处彼此相邻地定位。第一冲头310和第二冲头312各自的工作面314和316由各自的挤压垫318和320保护。具有设计的孔324的挤出模具322安装在第一开口端304处。
第一挤压垫318的长度被示出为比第二挤压垫320的长度长。在第二挤压垫320比第一挤压垫318移动得快的情况下，第二挤压垫320可以完全越过第一挤压垫318。在这种情况下，坯料308可以从第一挤压垫318和第二挤压垫320之间的间隙流出挤出腔302。通过实施更长轮廓的第一挤压垫，可以缓解这种情况。
在操作中，同时通过相应的两个冲头310和312向两个挤压垫318和320施加压力。第一冲头310的速度是v1，第二冲头312的速度是v2。随着冲头彼此并排地移动，坯料308通过模具孔324被推出到挤出腔302之外。
在如上所述的实施例中，当一个冲头比另一个冲头移动得快时，就会产生穿过模具孔324的流动速度梯度。因此，挤出的型材向着挤出腔302的具有较低挤出速度的侧面弯曲。在图3a中，第一冲头310的速度v1大于第二冲头312的速度v2。因此，挤出物326向着圆柱形挤出腔302的具有第二冲头312的侧面弯曲。另外地或者可选地，可调节挤压垫318和320的面积来提供这种效果。图3b示出了在垂直于它们的移动方向上具有不同的横截面面积的挤压垫318和320。
图4示出了根据本申请的又一可选的挤出设备400。该设备包括Y型挤出腔402，该挤出腔具有第一孔404、第二孔405和中央容器406。第一孔404和第二孔405彼此成角度地定位并且会聚以与中央容器406会和，从而形成Y型。第一孔404、第二孔405和中央容器406中的每一个都具有与会聚点相对的开口端。
将热的或者冷的第一坯料407放入第一孔404的开口端。将热的或者冷的第二坯料408放入第二孔405的开口端。第一冲头410定位在第一孔404的开口端处。第二冲头412定位在第二孔405的开口端处。第一冲头410和第二冲头412各自的工作面414和416由各自的挤压垫418和420保护。具有设计的孔424的挤出模具422安装在中央容器406的开口端处。
在操作中，同时通过相应的两个冲头410和412向两个挤压垫418和420施加压力。第一冲头410的速度是v1，第二冲头412的速度是v2。随着冲头彼此相向地移动，坯料408通过模具孔424从侧面被推出到挤出腔402之外。
在如上所述的实施例中，当一个冲头比另一个冲头移动得更快时，就会产生穿过模具孔424的流动速度梯度。因此，挤出的型材向着挤出腔302的具有较低挤出速度的侧面弯曲。在图4中，第一冲头410的速度v1大于第二冲头412的速度v2。因此，挤出物426向着第二孔405弯曲。附加性或者替代性地，可调节挤压垫418和420的面积来提供这种效果。
在参考图2至图4描述的上述实施例中，第一压缩元件和第二压缩元件可以以角度α来定位，如图5所示。在图5中，第一轴线和第二轴线对应于第一压缩元件和第二压缩元件，第三轴线将第一轴线和第二轴线之间的角平分并对应于从模具孔挤出的方向。因此，挤出孔的横截面平面垂直于第一轴线和第二轴线之间的角平分线，第三轴线平行于该角平分线。
第一轴线与来自挤出设备的挤出物的流动方向(即，第三轴线)成角度β＝180°-α/2。同样，第二轴线与第三轴线成角度β＝180°-α/2。
通过使角度β<180°，当坯料从入口进入挤出腔、从挤出腔到出口时，可施加剪切应力。在第一轴线和第三轴线之间的交叉处(以及，同样地，在第二轴线和第三轴线之间的交叉处)施加的剪切应力引起坯料在轴线的交叉点处的严重塑性变形(SPD)。坯料的SPD导致挤出的型材具有超细晶粒尺寸，从而改善了挤出的型材的机械性能。坯料的SPD随着角度β的减小(即，随着角度α的增大)而增大，从而使得由于减小的角度β而产生的SPD导致的机械性能的改善得以发生。
第一轴线和第二轴线可以以角度0°≤α≤360°来取向。图2中示意性示出的挤出设备对应于角度α＝180°。图3中示意性示出的挤出设备对应于角度α＝0°。图4中示意性示出的挤出设备可以具有0°～360°的任意角度。
通过使用上述任意实施例，利用挤出模具中的不对称流动，可以获得具有不变形横截面的弯曲部分。由于它是基于内部不同材料流动而不是外部弯曲力而进行的自然弯曲工艺，因此避免了例如横截面变形和变薄的缺陷。将挤出工艺和弯曲工艺组合成一个工艺，从而避免了额外的外部弯曲设备的复杂性。
这种效果是通过压缩元件(由冲头和挤压垫形成)的速度v1和v2的变化实现的。然而，在一些实施例中，压缩元件可以以相同的速度移动，其中穿过挤出孔的速度梯度是几何形状特征的函数(例如，一个挤压垫/压缩元件的表面积大于另一个挤压垫/压缩元件的表面积)。在其他实施例中，几何形状特征和压缩元件的速度的组合可能导致挤出孔处的期望的速度梯度。
在上述任意实施例中，可以采用模具孔224外部的导向装置来保证精确的曲线精度。上述任意实施例都可用于实心棒或者管的挤出。对于中空挤出而言，芯棒可以固定到挤出腔的与模具出口相对的内壁。芯棒的尺寸相对于模具孔的尺寸将限定出挤出的管的壁厚。管的曲率随着管的壁厚的增大而减小。然而，与速度比对曲率的影响相比，壁厚对曲率的影响较小。另外，在圆管的挤出中也呈现出与上述的圆棒的挤出中类似的趋势。
以上任意实施例可以用于生产可以通过常规挤出过程制造的任意材料的弯曲型材。主要应用是金属合金的挤出。这些包括铝、镁、铜、钢、钛和镍。由于铝是最商业可行的应用，因此已经结合铝对系统进行了描述，但是其实施并不仅限于与铝相关。
以上任意实施例可以用于热挤出或者冷挤出。在热挤出的情况下，使用的热的金属坯料实际上可以是任何金属合金坯料，其被加热到在热挤出工艺中通常使用的温度。真温度技术(True Temperature Technology，简称“3T”)设备被用来记录挤出的零件的出口温度。通过在保持挤出速度比恒定的同时调节两个冲头的挤出速度，将出口温度维持在进行溶体化热处理(Solution heat treatment，简称“SHT”)的合理温度。挤出的零件的目标出口温度由金属合金决定。对于6xxx系列的铝合金而言，应在模具出口处实现用于溶体化热处理的500-530℃范围内的温度，以达到最佳的机械性能。根据合金和最终的机械性能要求，在SHT后可以使用水、喷雾或者空气冷却对挤出的零件进行淬火。
上文中，尽管图2至图4描述的实施例中包括两个压缩元件，但可以理解，还可以包括其它的压缩元件以控制其它平面中的曲率。
以下项中列出了本申请的其他实施例：
1、一种挤出材料的方法，包括：
将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动；
移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的所述挤出材料中产生速度梯度；以及
通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。
2、根据权利要求1所述的方法，包括移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件二者，以压缩所述挤出腔内的材料。
3、根据权利要求2所述的方法，包括以不同的速度移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。
4、根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件具有垂直于它们的移动方向的、不同的横截面面积。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。
6、根据权利要求5所述的方法，其中，沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括使所述第一压缩元件和所述第二压缩元件沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。
7、根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面平行于所述公共轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本上垂直于所述公共轴线地挤出所述材料。
8、根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括：沿着第一轴线移动所述第一压缩元件，以及沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动所述第二压缩元件。
9、根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一轴线与所述第二轴线彼此平行。
10、根据权利要求9所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述第一轴线和所述第二轴线地挤出所述材料。
11、根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此成角度。
12、根据权利要求11所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述角平分线地挤出所述材料。
13、根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述材料是金属合金。
14、根据权利要求13所述的方法，其中，所述金属合金是铝合金或者镁合金。
15、根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述挤出孔由限定出所述孔的几何形状的挤出模具提供。
16、根据前面任一项权利要求所述的方法，提供与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。
17、根据前面任一项权利要求所述的方法，还包括在所述挤出腔中提供与所述挤出孔相对的芯棒。
18、根据权利要求17所述的方法，其中，通过所述挤出孔挤出所述材料包括挤出材料、使之具有由所述芯棒和孔限定的中空横截面。
19、根据前面任一项权利要求所述的方法，还包括在将所述材料提供到所述挤出腔中之前预加热所述材料。
20、根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述挤出腔是圆柱形的。
21、根据权利要求20所述的方法，其中，所述挤出腔的横截面面积大于所述挤出孔的横截面面积。
22、一种用于挤出材料的设备，该设备包括：
用于接收挤出材料的挤出腔，所述挤出腔包括挤出孔；
第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件与所述挤出腔的内部相通且能够相对于所述挤出腔独立地移动。
23、根据权利要求22所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成同时移动。
24、根据权利要求23所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成以不同的速度移动。
25、根据权利要求23或24所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件具有垂直于它们的移动方向的、不同的横截面面积。
26、根据权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成沿着公共轴线移动。
27、根据权利要求26所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。
28、根据权利要求26或27所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面平行于所述公共轴线。
29、根据权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件被配置成沿着第一轴线移动，并且所述第二压缩元件被配置成沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动。
30、根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此平行。
31、根据权利要求30所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线。
32、根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此成角度。
33、根据权利要求32所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线。
34、根据权利要求22至32中任一项所述的设备，其中，所述挤出材料是金属合金。
35、根据权利要求24所述的设备，其中，所述金属合金是铝合金或者镁合金。
36、根据权利要求22至35中任一项所述的设备，其中，所述挤出孔由限定出所述孔的几何形状的挤出模具提供。
37、根据权利要求22至36中任一项所述的设备，还包括与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。
38、根据权利要求22至37中任一项所述的设备，还包括位于所述挤出腔中的、与所述挤出孔相对的芯棒。
39、根据权利要求22至38中任一项所述的设备，其中，所述挤出材料被预加热。
40、根据权利要求22至39中任一项所述的设备，其中，所述挤出腔是圆柱形的。
41、根据权利要求40所述的设备，其中，所述挤出腔的横截面面积大于所述挤出孔的横截面面积。
42、根据权利要求1至21中任一项所述的方法，还包括：在挤出所述材料时，改变所述第一压缩元件和/或所述第二压缩元件的移动速度来改变速度比。
43、根据权利要求22至41中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件和/或所述第二压缩元件被配置成以变化的速度移动。

Claims (43)

1.一种挤出材料的方法，包括：
将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动；
移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的挤出材料中产生速度梯度；以及
通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。
2.根据权利要求1所述的方法，包括移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件二者，以压缩所述挤出腔内的材料。
3.根据权利要求2所述的方法，包括以不同的速度移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件具有垂直于它们的移动方向的、不同的横截面面积。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括使所述第一压缩元件和所述第二压缩元件沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面平行于所述公共轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本上垂直于所述公共轴线地挤出所述材料。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件包括：沿着第一轴线移动所述第一压缩元件，以及沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动所述第二压缩元件。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一轴线与所述第二轴线彼此平行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述第一轴线和所述第二轴线地挤出所述材料。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此成角度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本平行于所述角平分线地挤出所述材料。
13.根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述材料是金属合金。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述金属合金是铝合金或者镁合金。
15.根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述挤出孔由限定出所述孔的几何形状的挤出模具提供。
16.根据前面任一项权利要求所述的方法，还包括提供与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。
17.根据前面任一项权利要求所述的方法，还包括在所述挤出腔中提供与所述挤出孔相对的芯棒。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过所述挤出孔挤出所述材料包括挤出材料、使之具有由所述芯棒和孔限定的中空横截面。
19.根据前面任一项权利要求所述的方法，还包括在将所述材料提供到所述挤出腔中之前预加热所述材料。
20.根据前面任一项权利要求所述的方法，其中，所述挤出腔是圆柱形的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述挤出腔的横截面面积大于所述挤出孔的横截面面积。
22.一种用于挤出材料的设备，该设备包括：
用于接收挤出材料的挤出腔，所述挤出腔包括挤出孔；
第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件与所述挤出腔的内部相通且能够相对于所述挤出腔独立地移动。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成同时移动。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成以不同的速度移动。
25.根据权利要求23或24所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件具有垂直于它们的移动方向的、不同的横截面面积。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成沿着公共轴线移动。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件被配置成沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。
28.根据权利要求26或27所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面平行于所述公共轴线。
29.根据权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件被配置成沿着第一轴线移动，并且所述第二压缩元件被配置成沿着与所述第一轴线不同的第二轴线移动。
30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此平行。
31.根据权利要求30所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线。
32.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一轴线和所述第二轴线彼此成角度。
33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述挤出孔的横截面平面垂直于所述第一轴线和所述第二轴线之间的角平分线。
34.根据权利要求22至32中任一项所述的设备，其中，所述挤出材料是金属合金。
35.根据权利要求24所述的设备，其中，所述金属合金是铝合金或者镁合金。
36.根据权利要求22至35中任一项所述的设备，其中，所述挤出孔由限定出所述孔的几何形状的挤出模具提供。
37.根据权利要求22至36中任一项所述的设备，还包括与所述挤出孔相邻的导向装置，以控制挤出的材料的曲率。
38.根据权利要求22至37中任一项所述的设备，还包括位于所述挤出腔中的、与所述挤出孔相对的芯棒。
39.根据权利要求22至38中任一项所述的设备，其中，所述挤出材料被预加热。
40.根据权利要求22至39中任一项所述的设备，其中，所述挤出腔是圆柱形的。
41.根据权利要求40所述的设备，其中，所述挤出腔的横截面面积大于所述挤出孔的横截面面积。
42.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，还包括：在挤出所述材料时，改变所述第一压缩元件和/或所述第二压缩元件的移动速度来改变速度比。
43.根据权利要求22至41中任一项所述的设备，其中，所述第一压缩元件和/或所述第二压缩元件被配置成以变化的速度移动。
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