CN220231174U - 一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置，包括同轴布置的上支撑模、挤压筒、挤压杆、挤压模具和下支撑模，所述挤压筒的中心开设有与挤压杆同轴装配的挤压通道，所述下支撑模的顶面形成与挤压筒的底部嵌套装配的挤压筒安装孔，所述挤压筒安装孔的底面中心开设有与挤压模具嵌套装配的挤压模具安装孔，所述挤压通道的底端与挤压模具的入口对接，所述下支撑模的中心开设有与挤压模具的出口对接的出料孔。本申请的铝合金试样制作装置，挤压成型铝合金试样，相比浇铸成型，有效提高了试样的合格率。
Description
技术领域
本实用新型属于铝合金试样制作技术领域，尤其涉及一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置。
背景技术
在开发铝合金材料时通常需要进行力学性能检测，检测需要制备铝合金试样。目前，铝合金试样一般通过专用模具浇铸而成，首先采用铝合金试样模具浇铸制作试棒毛坯，然后进行车削加工制作符合标准要求的拉力试棒。通过浇铸制备试棒毛坯，存在如下弊端：高温熔液进入模具后，因温降造成流动性降低，使得该合金铸造时补缩能力变差，实际生产表现为试样成型率低，力学性能达不到要求，造成重复制样。此外，采用铝合金试样模具浇铸制作的试棒，只能体现铝合金铸造状态下的力学性能，对于变形铝合金来说，并不能真实反映其热成型状态下的性能状态。如果需要测试铝合金热成型状态下的性能，需要在大型成型设备上制作样品，再截取试样，制备流程繁杂，制作时间长，且造成资源浪费。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
有鉴于此，实用新型的目的在于至少解决上述问题之一，提供一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置，以便提高试样的合格率。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置，包括同轴布置的上支撑模、挤压筒、挤压杆、挤压模具和下支撑模，所述挤压筒的中心开设有与挤压杆同轴装配的挤压通道，所述下支撑模的顶面形成与挤压筒的底部嵌套装配的挤压筒安装孔，所述挤压筒安装孔的底面中心开设有与挤压模具嵌套装配的挤压模具安装孔，所述挤压通道的底端与挤压模具的入口对接，所述下支撑模的中心开设有与挤压模具的出口对接的出料孔。
进一步，所述挤压筒的底部与挤压模具的顶部之间通过第一锥面结构配合装配，所述挤压模具与挤压模具安装孔之间通过第二锥面结构配合装配。
进一步，所述挤压模具的入口形成导流锥口。
进一步，所述导流锥口与挤压模具的成型腔之间形成挤压带。
进一步，所述挤压模具的成型腔与挤压带的连接处倒圆角。
进一步，所述挤压杆的挤压端形成加粗挤压头。
进一步，所述上支撑模和下支撑模均通过连接块和螺杆分别与液压机的上、下台面固定连接。
进一步，还包括分离块和/或挤压垫块。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果：本申请的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，通过挤压筒、挤压杆和挤压模具的组合，挤压成型铝合金试样，克服了浇铸成型试样的弊端，提高了试样的合格率。
进一步来说，通过设置分离块，挤压动作完成后，通过分离块支撑挤压筒，将挤压筒内坯料压余压出，避免粘留在筒内。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型挤压成型状态的示意图；
图2为本实用新型压余分离状态的示意图；
图3为本实用新型挤压模具的放大示意图；
图4为本实用新型下支撑模的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1至图4所示，本实施例的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，包括同轴布置的上支撑模2、挤压筒5、挤压杆3、挤压模具8和下支撑模10，所述挤压筒的中心开设有与挤压杆同轴装配的挤压通道6，所述下支撑模的顶面形成与挤压筒的底部嵌套装配的挤压筒安装孔7，所述挤压筒安装孔的底面中心开设有与挤压模具嵌套装配的挤压模具安装孔13，所述挤压通道的底端与挤压模具的入口对接，所述下支撑模的中心开设有与挤压模具的出口对接的出料孔9。
所述挤压筒的底部与挤压模具的顶部之间通过第一锥面结构14配合装配，所述挤压模具与挤压模具安装孔之间通过第二锥面结构15配合装配。具体来说，挤压筒的底面中心开设锥形孔,该锥形孔的锥度为20-35°，挤压模具的上端外侧设置20-35°锥度并与挤压筒底面的锥形孔嵌合装配；挤压模具的下端外侧设置3-5°锥度，挤压模具安装孔也设置3-5°锥度，挤压模具的下端与挤压模具安装孔嵌套装配。采用上述锥面配合的结构，有利于结构装配的稳定性。
所述挤压模具的入口形成导流锥口801，角度为45-60°，有利于减少挤压阻力。所述导流锥口与挤压模具的成型腔之间形成挤压802，挤压带高度为3-5mm，挤压带可根据需求设定孔径，以便实现所需的挤压比。
所述挤压模具的成型腔与挤压带的连接处倒圆角803，避免挤压痕缺陷的出现。
所述挤压杆的挤压端形成加粗挤压头4，加粗挤压头长20-35mm，加粗挤压头大小与挤压通道小间隙配合，加粗挤压头上部为小于其直径大小3-6mm的圆柱，头部淬火硬度略高于其他部位，此方式减少了挤压垫的配备，操作更快捷灵活、取放方便。
所述上支撑模和下支撑模均通过连接块1和螺杆分别与液压机的上、下台面固定连接。具体来说，液压机的上、下台面均开设有T型槽，连接块与对应的T型槽匹配嵌套装配后，再通过螺杆与上支撑模或下支撑模固定。在具体应用过程中，液压机台面高度400mm，下降行程200mm，整个装置设计整体高度＜400mm，挤压杆长度＜200mm。
还包括分离块12和/或挤压垫块11，分离块用于坯料压余分离时、将挤压筒支撑在一定高度；挤压块用于垫在挤压杆与上支撑模之间，以便根据需要调整挤压杆的挤压行程。
在实验挤压中，该装置使用坯料尺寸为φ48*(40-70)mm，坯料、挤压筒、挤压模具都需要加热，坯料加热温度：430～470℃，保温2h；挤压筒、挤压模具加热温度：410～490℃，保温3h，根据实验所需挤压比，放置所需尺寸的挤压模具。将液压机行程抬高至最大，加温后的挤压模具用夹钳取出，放入下支撑模的挤压模具安装孔内，加热的挤压筒吊装放置于下支撑模的上方，其底部嵌入挤压筒安装孔，挤压筒安装孔通常为方形腔结构，挤压筒的底部与挤压模具配合相接，将加热后的坯料放入挤压筒的挤压通道内，再将挤压杆插入挤压通道，压住挤压筒内坯料，完成挤压准备动作。开启液压电机，开启液压油泵，档位调整至自动，按下启动按钮，液压机上台面下降，带动上支撑模及挤压杆下移，坯料受挤压杆压力后先在挤压筒内膨胀，然后坯料流向挤压模具，金属经挤压模具成型后流出，形成圆棒或其他形状试样。
在实验挤压后，此时压余残留在挤压筒内，试样与压余相连。上升液压机上台面，并关闭液压机电源，将挤压筒抬高，因压余与挤压筒粘连、试样与挤压模具粘连，挤压模具随着挤压筒一起上升，在下支撑模上方垫左右两块分离块，通过分离块将挤压筒支撑在下支撑模上。放置平稳后，开启液压电源，手动下降液压机上台面，筒内挤压杆随之下降，直至压余推出挤压筒外时停止下降液压机台面。当挤压杆顶端与挤压筒顶端平齐，而压余未完全推出时，在挤压杆顶端放置挤压垫块，再下降液压机上台面，直至压余全部推出挤压筒外时停止下降。
压余分离之后，取出挤压筒，将挤压筒放置加热炉内重新保温；取出挤压模具，截断压余，将圆棒试样取出，并做好标识，挤压模具放置加热炉内保温。保温20～45min后，重新进行上述步骤，完成挤压试样制备。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：包括同轴布置的上支撑模、挤压筒、挤压杆、挤压模具和下支撑模，所述挤压筒的中心开设有与挤压杆同轴装配的挤压通道，所述下支撑模的顶面形成与挤压筒的底部嵌套装配的挤压筒安装孔，所述挤压筒安装孔的底面中心开设有与挤压模具嵌套装配的挤压模具安装孔，所述挤压通道的底端与挤压模具的入口对接，所述下支撑模的中心开设有与挤压模具的出口对接的出料孔。
2.根据权利要求1所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述挤压筒的底部与挤压模具的顶部之间通过第一锥面结构配合装配，所述挤压模具与挤压模具安装孔之间通过第二锥面结构配合装配。
3.根据权利要求2所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述挤压模具的入口形成导流锥口。
4.根据权利要求3所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述导流锥口与挤压模具的成型腔之间形成挤压带。
5.根据权利要求4所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述挤压模具的成型腔与挤压带的连接处倒圆角。
6.根据权利要求5所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述挤压杆的挤压端形成加粗挤压头。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：所述上支撑模和下支撑模均通过连接块和螺杆分别与液压机的上、下台面固定连接。
8.根据权利要求7所述的基于挤压成型的铝合金试样制作装置，其特征在于：还包括分离块和/或挤压垫块。
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