一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，属于金属挤压成形领域。
【背景技术】
[0002]目前，金属筒形件反挤压成形时，通常采用的坯料为规则圆柱形，模具为平底面。在反挤压变形时筒壁部分发生较大的拉伸类变形，而筒底部分变形量相对筒壁而言明显不足。金属的塑性变形是提升产品强度及其他综合性能的重要条件。因此筒底部分由塑性变形带来的性能提升效果弱于筒壁部分，导致成品的整体性能不高。因此，有必要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其可以显著增大反挤压成形的金属筒形件的筒底变形量。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取以下的技术方案:
[0005]一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，包括如下步骤:
[0006](1)将模具的芯轴端头加工成外凸圆弧面，并且将挡板加工成内凹圆弧面；
[0007](2)将芯轴固定在挤压机的主活塞上，芯轴端头固定在芯轴上，芯轴和芯轴端头组合构成凸模；挤压筒固定在挤压机移动横梁上，挡板固定在挤压机的前机架上，挤压筒和挡板组合构成凹模；
[0008](3)将金属坯料放入挤压筒中，进行反挤压；在坯料变形初始阶段，坯料靠近挡板的内凹形圆弧面在芯轴端头的直接作用下发生塑性变形，内凹形圆弧面逐渐展平；继续变形时，坯料底部开始进入挡板的圆弧形内凹槽，形成具有外凸形圆弧面的筒底。
[0009]所述的坯料的一侧机械加工出内凹圆弧面，且放入挤压筒时坯料具有内凹圆弧面的一侧靠近挡板。
[0010]所述的芯轴端头的外凸圆弧面与挡板的内凹圆弧面之间具有一定的配合关系，两者配合成形出筒底。
[0011]所述的芯轴端头通过螺纹连接固定在芯轴上；所述的挤压筒和挡板面接触。
[0012]所述的反挤压包括模具预热、坯料预热以及挤压步骤；所述的模具预热包括挤压筒预热，挡板预热，芯轴和芯轴端头预热。
[0013]通过改变芯轴端头外凸圆弧面、挡板内凹圆弧面以及坯料内凹圆弧面的形状尺寸，可以在筒形件底部实现不同的塑性变形量。
[0014]本发明通过将模具的芯轴端头加工成外凸圆弧面，将挡板加工成内凹圆弧面，这两个圆弧面有一定的配合关系，同时将金属坯料贴近挡板一侧的底面机械加工出特定尺寸的内凹圆弧面，可以显著增大反挤压时筒形件筒底的变形量。
[0015]与目前通用的筒形件反挤压方法相比，该方法可以显著增大反挤压时筒形件筒底的变形量。金属的塑性变形是保证其综合性能的重要条件，增大筒底的塑性变形量有助于
增大筒底部位的力学性能。
【附图说明】
[0016]图1是本发明方法在开始反挤压之前的示意图。
[0017]图2是反挤压变形初始阶段的示意图。
[0018]图3是反挤压变形的终了阶段的示意图。
[0019]主要附图标记:
[0020]1芯轴2芯轴端头
[0021]3挤压筒4坯料
[0022]5 挡板
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0024]本发明的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，采用的生产装置包括芯轴1、芯轴端头2、挤压筒3、挡板5，包括如下步骤:
[0025](1)将模具的芯轴端头2加工成外凸圆弧面，并且将挡板5加工成内凹圆弧面，这两个圆弧面有一定的配合关系，两者配合成形出筒底；同时将金属坯料4贴近筒底一侧的底面机械加工出一定尺寸的内凹圆弧面。
[0026](2)将芯轴1固定在挤压机的主活塞上，芯轴端头2以螺纹连接固定在芯轴1上，芯轴1和芯轴端头2组合构成凸模；挤压筒3固定在挤压机移动横梁上，挡板5固定在挤压机的前机架上，挤压筒3和挡板5面接触，挤压筒3和挡板5组合构成凹模。挤压筒3和挡板5之间的作用力，由横梁与前机架之间的作用力来控制。
[0027](3)将金属坯料4放入挤压筒3中，坯料4具有内凹圆弧面的一侧靠近挡板5，进行反挤压；在坯料4变形初始阶段，坯料4靠近挡板5的内凹形圆弧面在芯轴端头2的直接作用下发生塑性变形，内凹形圆弧面逐渐展平；继续变形时，坯料4底部开始进入挡板5的圆弧形内凹槽，形成具有外凸形圆弧面的筒底。
[0028]上述方法中，所述的反挤压包括模具和坯料预热以及挤压步骤，模具预热包括挤压筒3预热，挡板5预热，芯轴1以及芯轴端头2预热。
[0029]所述反挤压步骤如下:
[0030]如图1所示，首先将预热好的金属锭料4装入挤压筒3内，坯料4的圆弧形内凹面朝向挡板5的方向；
[0031]如图2所示，通过控制进给系统控制芯轴1和芯轴端头2的前端逐渐深入挤压筒3，开始反挤压，金属锭料4在反挤压力的作用下圆弧形内凹面发生变形，逐渐展平；
[0032]如图3所示，最后金属锭料4在反挤压力的作用下通过芯轴端头2的圆弧形外凸面与挡板5的圆弧形内凹槽相配合成形出筒底。
[0033]本发明可以通过改变芯轴端头2外凸圆弧面、挡板5内凹圆弧面以及坯料4内凹圆弧面的形状尺寸，可以在筒形件底部实现不同的塑性变形量。
[0034]与目前通用的筒形件反挤压方法相比，该方法可以显著增大反挤压时筒形件筒底的变形量。金属的塑性变形是保证其综合性能的重要条件，增大筒底的塑性变形量有助于
增大筒底部位的性能。
【主权项】
1.一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，包括如下步骤: (1)将模具的芯轴端头加工成外凸圆弧面，并且将挡板加工成内凹圆弧面； (2)将芯轴固定在挤压机的主活塞上，芯轴端头固定在芯轴上，芯轴和芯轴端头组合构成凸模；挤压筒固定在挤压机移动横梁上，挡板固定在挤压机的前机架上，挤压筒和挡板组合构成凹模； (3)将金属坯料放入挤压筒中，进行反挤压；在坯料变形初始阶段，坯料靠近挡板的内凹形圆弧面在芯轴端头的直接作用下发生塑性变形，内凹形圆弧面逐渐展平；继续变形时，坯料底部开始进入挡板的圆弧形内凹槽，形成具有外凸形圆弧面的筒底。2.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的坯料的一侧机械加工出内凹圆弧面，且放入挤压筒时坯料具有内凹圆弧面的一侧靠近挡板。3.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的芯轴端头的外凸圆弧面与挡板的内凹圆弧面之间配合成形出筒底。4.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的芯轴端头通过螺纹连接固定在芯轴上。5.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的挤压筒和挡板面接触。6.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的反挤压包括模具预热、坯料预热以及挤压步骤。7.根据权利要求6所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:所述的模具预热包括挤压筒预热，挡板预热，芯轴和芯轴端头预热。8.根据权利要求1所述的增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，其特征在于:通过改变芯轴端头外凸圆弧面、挡板内凹圆弧面以及坯料内凹圆弧面的形状尺寸，可以在筒形件底部实现不同的塑性变形量。
【专利摘要】本发明涉及一种增大金属反挤压筒形件筒底变形量的方法，属于金属挤压成形领域。首先，将模具的芯轴端头加工成外凸圆弧面，挡板加工成内凹圆弧面；然后将芯轴固定在挤压机的主活塞上，芯轴端头固定在芯轴上，芯轴和芯轴端头组合构成凸模；挤压筒固定在挤压机移动横梁上，挡板固定在挤压机的前机架上，挤压筒和挡板组合构成凹模；最后将金属坯料放入挤压筒中，进行反挤压；在坯料变形初始阶段，坯料靠近挡板的内凹形圆弧面在芯轴端头的直接作用下发生塑性变形，内凹形圆弧面逐渐展平；继续变形时，坯料底部开始进入挡板的圆弧形内凹槽，形成具有外凸形圆弧面的筒底。本发明可以显著增大反挤压时筒形件筒底的变形量，有助于提升筒底部位的力学性能。
【IPC分类】B21C23/20, B21C25/04, B21C29/04
【公开号】CN105312349
【申请号】CN201410299423
【发明人】黄树晖, 李志辉, 张永安, 熊柏青, 李锡武, 刘红伟, 王 锋
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月26日