CN1817495A - 一种难变形的轻金属材料的挤压方法及模具装置 - Google Patents
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Abstract
一种难变形的轻金属材料的挤压方法及模具，涉及一种金属材料的加工方法。其特征在于挤压过程时对挤压模具加热的情形下进行金属材料挤压的。在模具内开有一与模具轴向平行的用于放置测温无件的测温孔；在与模具接触端的模套内侧周向开有一在挤压料出口端贯穿通的环状腔体，腔体内由模具向外依次为钢制薄壁环形套管、环绕的加热电阻丝和填充的保温棉；且位于出料端的腔体由截面为方形的钢制封堵环。本发明在挤压过程中采用加热模套对挤压模具进行加热控温，使挤压模具保持正常的工作温度，维持挤压过程顺利进行。
Description
技术领域
一种难变形的轻金属材料的挤压方法及模具装置，涉及一种金属材料的加工方法，特别是一种适用于难变形的轻金属材料和具有难挤压截面形状的壁板类和小直径线材类挤压制品的挤压方法及其挤压模具装置。
背景技术
挤压是轻金属材料加工领域中一种常用而又有效的加工工艺，通过挤压可以获得各种形状和截面尺寸的管、棒、型材、线材和板带材。
轻金属材料一般采用热挤压方式，挤压温度一般在300℃以上。现有挤压设备上，挤压模具一般是装入模套中，模套再装入挤压机机座。在挤压机开始挤压时，经过加热的模具在装机过程中因向环境散热会逐渐降温；正常挤压时，在每个操作周期都要经过停车、剪切压余、装挤压锭、挤压锭墩粗、挤出制品这样一个循环过程，除挤出制品期间外，其他所有步骤进行过程中模具向环境净放出热量，其温度会有一定的降低。挤压机开始启动时，模具在装机过程中散发的热量可通过提高模具的预热温度得到一定的缓解，对于普通型材截面和塑性较好的挤压材料来说，其挤压条件范围较宽，模具散失的热量可在挤出制品期间从材料放出的变形热以及挤压锭带入的物理热得到充分的补偿，挤压可以较容易地进行。
但是在挤压塑性差的难挤压材料和截面面积小形状复杂系数大的制品(如壁板类型材、小直径线材)以及挤压过程中，因为作业需要进行较长时间停机时，上述的温度下降往往较大，会使挤压力大幅度上升，甚至挤压作业无法连续进行。其主要原因在于：塑性差的材料一般只能用较低的挤压速度，模具从挤压锭和材料变形获得补充热量的速度较慢，模具降温导致变形抗力增大；大挤压比、截面形状复杂系数大都会使挤压力增大。由于这些原因，往往使得挤压作业开始后，易出现“闷车”挤不动的现象。因此，挤压难挤压材料和挤压比大、截面形状复杂的型材时，采取措施降低挤压力，对挤压过程尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对上述塑性差、挤压速度慢的难挤压材料以及挤压比大、截面形状复杂系数大的制品挤压过程中存在的问题，提出一种能有效维持挤压过程的热平衡，使模具保持正常工作温度，挤压能够顺利进行的难变形的轻金属材料的挤压方法及模具装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种难变形的轻金属材料的挤压方法，其特征在于挤压过程时对挤压模具加热的情形下进行金属材料挤压的。
本发明的一种难变形的轻金属材料的挤压方法，其特征在于挤压过程时对挤压模具加热，使挤压模具维持在250℃～500℃情形下进行金属材料挤压的。
一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于该装置的模具内开有一与模具轴向平行的用于放置测温无件的测温孔；在与模具接触的模套内侧周向开有一在挤压料出口端贯穿通的环状腔体，腔体径向由内向外依次为钢制薄壁环形套管、环绕的加热电阻丝和填充的保温棉；且位于出料端的腔体由截面为方形的钢制封堵环封堵。
一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于该装置的钢制薄壁环形套管与钢制封堵环是联接为一体的。
一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于加热电阻丝外部有套短节绝缘小磁管。
本发明的方法，有效解决了在挤压难变形的轻金属材料、尤其是大挤压比挤压截面形状复杂系数大的型材时，由于材料本身性能的制约，挤压过程中出料速度慢，出现的由挤压锭带入的物理热和变形产生的热量不足以抵消模具向周围环境散发的热量，模具温度逐渐下降，挤压力增大，直到挤压无法进行的问题；解决了在挤压多根小截面线材(如铝镁合金焊丝)时，在挤压完第一根锭后，由于需要将多根线材逐个装入卷曲机构，使得挤压机需要等待较长时间，导致模具温度下降，挤压无法进行问题。在挤压过程中采用加热模套对挤压模具进行加热控温，使挤压模具保持正常的工作温度，维持挤压过程顺利进行。
附图说明
图1为本发明的模具装置的结构示意图。
图2为本发明的模具装置中联接为一体的钢制薄壁环形套管与封堵环的结构示意图。
具体实施方式
一种难变形的轻金属材料的挤压方法，挤压过程时对挤压模具加热，使挤压模具维持在250℃～500℃情形下进行金属材料挤压的。挤压模具装置的模具5内开有一与模具轴向平行的用于放置测温无件的测温孔6；在与模具接触端的模套4内侧周向开有一在挤压料出口端贯穿通的环状腔体，腔体内由模具向外依次为钢制薄壁环形套管1、环绕的加热电阻丝2和填充的保温棉3；且位于出料端的腔体由截面为方形的钢制封堵环7。
本发明的方法，其压挤过程中的模具温度，由模具装置中的电阻丝加热控制，通过模具中的测温元件，调节温度。为了保证强度模具出料端的钢制封堵环为不低于10mm的钢环钢制薄壁环形套管起分隔加热电阻丝与模具的作用。为了与金属结构绝缘，加热电阻丝外部套短节小磁管。保温棉可为硅酸铝，起保温隔热作用。为了保证有足够的强度，避免操作过程中损坏，其开有加热腔体的模套壁厚不小于10mm。为了控制模具温度，在模具上加工了测温孔。在挤压过程中，电阻丝加热功率以模具温度为依据，通过自动控温装置进行调节，使模具保持稳定的温度。
实施例1
挤压0.45×29mm截面尺寸的AZ31B镁合金带材：模具同时出两根带材，挤压比为277，通过加热控温模套，控制模具温度为380℃，挤压过程中模套加热功率为1KW，挤压锭坯加热温度350～450℃，挤压应力为696MPa，挤压可连续平稳进行，挤压制品表面光洁。
实施例2
挤压φ2.4mmAZ61镁合金丝：模具同时挤出12根镁合金丝，挤压比为133，通过加热控温模套，控制模具工作温度380℃，连续运行过程中加热功率为0.8KW，挤压锭坯的加热温度350～450℃。第一根锭挤压完，因合金丝逐根装入卷曲机构停车等待4～5分钟。重新启动后，挤压可顺利进行，挤压应力为653MPa。
实施例3
挤压2.0×13mm锌带：模具同时挤出4根带材，由于材料自身性质限制，挤出速度小于1m/min。通过加热控温模套，控制模具工作温度为270℃，连续运行过程中模套加热功率为0.8KW，挤压锭加热温度260～320℃。第一根锭挤出后，锌带装上卷曲机构，挤压机等待4～5分钟，重新启动后挤压可顺利进行，挤压应力为660MPa。
Claims (5)
1.一种难变形的轻金属材料的挤压方法，其特征在于挤压过程时对挤压模具加热的情形下进行金属材料挤压的。
2.根据权利要求1所述的一种难变形的轻金属材料的挤压方法，其特征在于挤压过程时对挤压模具加热，使挤压模具维持在250℃～500℃情形下进行金属材料挤压的。
3.一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于该装置的模具内开有一与模具轴向平行的用于放置测温无件的测温孔；在与模具接触的模套内侧周向开有一在挤压料出口端贯穿通的环状腔体，腔体径向由内向外依次为钢制薄壁环形套管、环绕的加热电阻丝和填充的保温棉；且位于出料端的腔体由截面为方形的钢制封堵环封堵。
4.根据权利要求2所述的一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于该装置的钢制薄壁环形套管与钢制封堵环是为联接为一体的。
5.根据权利要求2所述的一种难变形的轻金属材料的挤压模具装置，其特征在于加热电阻丝外部有套短节绝缘小磁管。
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