一种铝质方头异形筒的挤压工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝质方头异形筒的挤压工艺，包括以下步骤：下料步骤，选一方形铝棒，按照设定的长度和重量将方形铝棒锯切为毛坯件；去除毛坯件的毛刺的步骤；毛坯件喷砂的步骤；润滑毛坯件表面的步骤；挤压成型的步骤，将毛坯件放入挤压模具中通过一次挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两根凸筋的对称轴偏转3.5°～4.5°；椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与所述方头坯的两根中心线重叠；精加工的步骤。本发明的挤压工艺具有工序少、流程短、成本低、操作方便、产品质量稳定、产品的一致性好的特点，适合批量生产。
【专利说明】一种铝质方头异形筒的挤压工艺
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种铝质方头异形筒的挤压工艺。
【背景技术】
[0002]铝质方头异形筒(见图1、图2a、图2b和图2c)是船用整体液压缸体，该铝质方头异形筒的结构自下至上依次是筒体11、方头12及椭圆形凸起14。该铝筒的整体高度为300mm左右，筒体11加上方头13的高度为247.65?266.19mm，方头13的高度为2L 6±0.25mm,椭圆形凸起14的高度为37.6±0.25mm。筒体11的内孔是圆孔且为深度较深的盲孔，达要求225mm以上,筒体11的外表面为异形圆柱，即在圆柱形(直径为63±0.25mm)的表面上对称地设有两条凸筋12，该两条凸筋12的对称轴与方头20的中心线重叠。椭圆形凸起14的长轴和短轴分别与方头13的两根中心线重叠。方头13的边长为69±0.3mm。由于铝筒的方头13的横截面大于筒体11的横截面，不能采用通常的反挤压成形方法成型。一般情况下是先采用正挤压的方式成型筒体11，再采用镦挤的方式成型方头13，椭圆形凸起14则采用后续机械加工的方法来形成。上述加工方法存在以下缺陷:工序多、流程长、成本高，而且还会影响产品的一致性,机械加工耗时耗材成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铝质方头异形筒的挤压工艺，它具有工序少、流程短、成本低、操作方便、产品质量稳定、产品的一致性好的特点，适合批
量生产。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种铝质方头异形筒的挤压工艺，所述该铝筒的结构自下至上依次是筒体、方头及椭圆形凸起，所述筒体的内孔是圆孔且为深度较深的盲孔，所述筒体的圆柱形的外表面上对称地设有两条凸筋，该两条凸筋的对称轴与所述方头的中心线重叠，所述椭圆形凸起的长轴和短轴分别与所述方头的两根中心线重叠；所述挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两条凸筋的对称轴偏转3.5°?4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与方头坯的两根中心线重叠；所述挤压工艺包括以下步骤:
[0005]下料的步骤，选一与所述方头的横截面的尺寸适配的方形铝棒，按照设定的长度和重量将方形铝棒锯切为毛坯件；
[0006]去除毛坯件的毛刺的步骤；
[0007]毛坯件喷砂的步骤，以增加毛坯件的表面粗糙度，满足模具挤压要求；
[0008]润滑毛坯件表面的步骤，使毛坯件与挤压模具接触顺畅；
[0009]挤压成型的步骤，将毛坯件放入挤压模具中通过一次挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两根凸筋的对称轴偏转3.5°?4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与所述方头坯的两根中心线重叠；[0010]精加工的步骤，先去除挤压件上的毛刺，接着通过车削或磨削精加工挤压件的外表面和内孔，再清洗挤压件的外表面，形成铝质方头异形筒的成型件。
[0011]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述挤压模具包括上模座、上冲头、凹模、下冲头、下模座和顶料机构，其中，
[0012]所述上冲头安装在所述上模座的下端面上，该上冲头包括上下设置的分体的冲头主体及用于成型所述椭圆形凸起坯的冲头头部，所述冲头头部的下端面上开设一与所述椭圆形凸起坯的形状适配的盲孔，所述冲头头部由四个结构相同的分体模块通过一弹性收紧条围箍而成；
[0013]所述凹模包括上下设置的分体的方头凹模和筒体凹模，所述方头凹模的型腔形状与所述方头坯的形状适配，所述筒体凹模的形腔形状与所述筒体坯的形状适配，所述方头凹模的型腔的中心线相对所述筒体凹模中的两条凸筋的型腔的对称轴偏转3.5°?
4.5。；
[0014]所述下冲头通过下垫块固定在所述下模座上；
[0015]所述顶料机构包括一顶出缸体、一下顶杆、一顶出垫块、三根上顶杆及一顶出环，所述顶出缸体以上端面低于所述下模座的上端面的方式设在所述下模座的内孔中，所述下顶杆的下端连接顶出机，该下顶杆的上端穿过所述顶出缸体的底面；所述顶出垫块设在所述顶出缸体的内底部；三根所述上顶杆均布地设在所述顶出垫块的上端面并可移动地插在所述下垫块上；所述顶出环设在三根上顶杆的上端面并位于所述下垫块的上方。
[0016]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其中，所述模具还包括固定在下模座上的模架外套、固定在模架外套的内腔的凹模固定圈和固定在凹模固定圈的下端的模套；所述方头凹模和筒体凹模均放置于所述凹模固定圈的内腔。
[0017]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其中，所述上冲头的冲头主体通过冲头垫块及冲头固定圈安装在所述上模座的下端面上。
[0018]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其中，所述冲头垫块和冲头固定圈通过上垫板安装在所述上模座的下端面上。
[0019]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其中，所述下垫块包括依次固定在所述下模座上的第一下垫块和第二下垫块，所述下冲头安装在所述第二下垫块上。
[0020]上述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其中，所述毛坯件的重量误差为10g。
[0021]本发明的铝质方头异形筒的挤压工艺的技术方案，采用一次挤压成型工艺，具有工序少、流程短、成本低、操作方便、产品质量稳定、产品的一致性好的特点，适合批量生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是铝质方头异形筒的结构示意图；
[0023]图2是本发明的铝质方头异形筒的挤压模具的结构示意图；
[0024]图3是本发明的挤压模具中的头部分体冲头的结构示意图；
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0026]请参阅图1，方头异形筒的结构自下至上依次是筒体11、方头13及椭圆形凸起14，其中，筒体11的内孔是圆孔且为深度较深的盲孔，筒体11的圆柱形的外表面上对称地设有两条凸筋12，该两条凸筋12的对称轴与方头13的中心线重叠，椭圆形凸起14的长轴和短轴分别与方头13的两根中心线重叠。
[0027]本发明的铝质方头异形筒的挤压工艺，能通过一次挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两条凸筋的对称轴偏转3.5°?4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与方头坯的两根中心线重叠。
[0028]本发明的一种铝质方头异形筒的挤压工艺，包括以下步骤:
[0029]下料的步骤，选一与方头13的横截面的尺寸适配的方形铝棒，按照设定的长度和重量将方形铝棒锯切为毛坯件；在后续的成形过程中方头保持不变，材料为O态，由于模具的型腔长度有限，为了保证成型稳定，要保证下料重量误差在IOg左右；
[0030]去除毛坯件的毛刺的步骤，下料后端面经常留有毛刺，残留毛刺会在以后的挤压中造成产品缺陷，所以要事先去除干净；
[0031]毛坯件喷砂的步骤:由于该产品成型复杂，内腔深度较深，表面润滑处理要求较高，进行喷砂处理可以有效地增加毛坯件的表面积，提高表面润滑效果，满足模具挤压要求；
[0032]润滑毛坯件表面的步骤；即在毛坯件的工作表面附着一层润滑膜，让毛坯件与挤压模具接触顺畅，以延长模具的使用寿命；
[0033]挤压成型的步骤，将毛坯件放入挤压模具中通过一次挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件；
[0034]挤压模具(见图2)包括上模座20、上垫板21、上冲头、凹模、下垫快、下冲头26、下模座29和顶料机构；其中:
[0035]上冲头主要是成型椭圆形凸起坯，由于上冲头为空心状，在挤压时内部受力向外扩张，极易开裂，无法正常生产，为此根据未裂先分的原则，将上冲头分成分体的上下两部分，即上部为主要传递压力的冲头主体22，下部为冲头头部23，其中，冲头主体22插套在一冲头固定圈222上并位于一冲头垫块221的下端，冲头固定圈222和冲头垫块221通过上垫板21安装在上模座20的下端面上；冲头头部23的下端面上开设一与椭圆形凸起坯的形状适配的盲孔，将冲头头部23分裂成四个结构相同的分体模块230，再通过一弹性收紧条231围箍而成(见图3)。挤压时由于冲头头部23是分体的，受压力后不会造成新的开裂；
[0036]凹模也分成分体的上下两部分，即上部的方头凹模24和下部的筒体凹模25，其中，方头凹模24的型腔形状与方头坯的形状适配用于成型方头坯，筒体凹模25的形腔形状与筒体坯的形状适配用于成型筒体坯；方头凹模24的型腔240的中心线相对筒体凹模25的型腔250中对应两条凸筋的对称轴偏转角度为α =3.5°?4.5° (见图4)，该偏转角度α可以避免筒体坯的外表面上的两条凸筋的部位产生折叠现象，同时又能使方头坯的外形的加工余量最小，方便后续加工；
[0037]下垫块包括依次固定在下模座29上的第一下垫块28和第二下垫块27 ；
[0038]下冲头26固定在第二下垫块27上，用于成型筒体坯的内孔；
[0039]顶料机构包括一顶出缸体31、一下顶杆32、一顶出垫块33、三根上顶杆34及一顶出环35，其中，由于产品挤压成型所需的压力机闭合高度超出了实际压力机的闭合高度，因此将顶出缸体31以下沉式地安装下模座29的内孔中，即顶出缸体31的上端面低于下模座的上端面；下顶杆32的下端连接顶出机，该下顶杆的上端穿过顶出缸体31的底面；顶出垫块33设在顶出缸体31的内底部；三根上顶杆34均布地设在顶出垫块33的上端面并可移动地插在第一下垫块28和第二下垫块27上；顶出环35设在三根上顶杆34的上端面并位于第二下垫块27的上方；
[0040]挤压模具还包括固定在下模座20上的模架外套201、固定在模架外套201内腔的凹模固定圈202和固定在凹模固定圈202的下端的模套203 ;方头凹模24和筒体凹模25均放置于凹模固定圈202的内腔中；
[0041]挤压模具在挤压时，将方形件毛坯放入方头凹模24中，上冲头通过挤压机由上而下挤压毛坯件进入筒体凹模25，筒体凹模25使毛坯件向下移动进入下模套203的内腔形成筒体坯，同时下冲头26挤压成型筒体坯的内孔，逐渐一次挤压成型具有筒体坯、方头坯和椭圆形凸起坯的方头异形筒的挤压件4 ;该挤压件的方头坯的中心线相对筒体坯上的两根凸筋的对称轴偏转3.5°?4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与方头坯的两根中心线重叠；挤压完成后，顶出机工作，通过下顶杆32顶到顶出垫块33，顶出垫块33顶到三根顶杆34，三根顶杆34穿过第一下垫块28和第二下垫块27顶在顶出环35的下端面上，然后由顶出环35顶在筒体坯的下端面将整个工件顶出凹模；
[0042]精加工的步骤；先去除挤压件上的毛刺，接着通过车削或磨削精加工挤压件的外表面和内孔，再清洗挤压件的外表面，形成铝质方头异形筒的成型件。
[0043]以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种铝质方头异形筒的挤压工艺，所述该铝筒的结构自下至上依次是筒体、方头及椭圆形凸起，所述筒体的内孔是圆孔且为深度较深的盲孔，所述筒体的圆柱形的外表面上对称地设有两条凸筋，该两条凸筋的对称轴与所述方头的中心线重叠，所述椭圆形凸起的长轴和短轴分别与所述方头的两根中心线重叠；其特征在于，所述挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两条凸筋的对称轴偏转3.5°~4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与方头坯的两根中心线重叠；所述挤压工艺包括以下步骤: 下料的步骤，选一与所述方头的横截面的尺寸适配的方形铝棒，按照设定的长度和重量将方形铝棒锯切为毛坯件； 去除毛坯件的毛刺的步骤； 毛坯件喷砂的步骤，以增加毛坯件的表面粗糙度，满足模具挤压要求； 润滑毛坯件表面的步骤，使毛坯件与挤压模具接触顺畅； 挤压成型的步骤，将毛坯件放入挤压模具中通过一次挤压工艺将毛坯件成型为方头异形筒的挤压件，该挤压件成型筒体坯、方头坯及椭圆形凸起坯，并且方头坯的中心线相对筒体坯上的两根凸筋的对称轴偏转3.5°~4.5° ;椭圆形凸起坯的长轴和短轴分别与所述方头坯的两根中心线重叠； 精加工的步骤，先去除挤压件上的毛刺，接着通过车削或磨削精加工挤压件的外表面和内孔，再清洗挤压件的外表面，形成铝质方头异形筒的成型件。
2.根据权利要求1所述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述挤压模具包括上模座、上冲头、凹模、下冲头、下模座和顶料机构，其中， 所述上冲头安装在所述上模座的下端面上，该上冲头包括上下设置的分体的冲头主体及用于成型所述椭圆形凸起坯的冲头头部，所述冲头头部的下端面上开设一与所述椭圆形凸起坯的形状适配的盲孔，所述冲头头部由四个结构相同的分体模块通过一弹性收紧条围箍而成； 所述凹模包括上下设置的分体的方头凹模和筒体凹模，所述方头凹模的型腔形状与所述方头坯的形状适配，所述筒体凹模的形腔形状与所述筒体坯的形状适配，所述方头凹模的型腔的中心线相对所述筒体凹模中的两条凸筋的型腔的对称轴偏转3.5°~4.5° ； 所述下冲头通过下垫块固定在所述下模座上； 所述顶料机构包括一顶出缸体、一下顶杆、一顶出垫块、三根上顶杆及一顶出环，所述顶出缸体以上端面低于所述下模座的上端面的方式设在所述下模座的内孔中，所述下顶杆的下端连接顶出机，该下顶杆的上端穿过所述顶出缸体的底面；所述顶出垫块设在所述顶出缸体的内底部；三根所述上顶杆均布地设在所述顶出垫块的上端面并可移动地插在所述下垫块上；所述顶出环设在三根上顶杆的上端面并位于所述下垫块的上方。
3.根据权利要求2所述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述模具还包括固定在下模座上的模架外套、固定在模架外套的内腔的凹模固定圈和固定在凹模固定圈的下端的模套；所述方头凹模和筒体凹模均放置于所述凹模固定圈的内腔。
4.根据权利要求2所述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述上冲头的冲头主体通过冲头垫块及冲头固定圈安装在所述上模座的下端面上。
5.根据权利要求4所述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述冲头垫块和冲头固定圈通过上垫板安装在所述上模座的下端面上。
6.根据权利要求2所述的铝质方头异形筒的挤压工艺，其特征在于，所述下垫块包括依次固定在所述下模座上的第一下垫块和第二下垫块，所述下冲头安装在所述第二下垫块上。
7.根据权利要求1所述的铝质方头异形筒的挤压工艺 ，其特征在于，所述毛坯件的重量误差为log。
【文档编号】B21C35/02GK103691751SQ201310750630
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】谢华民 申请人:上海久丰汽车零件有限公司