适用于有色金属的凹形挤压方法及挤压装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于有色金属的凹形挤压方法及挤压装置，该挤压方法是增加中心区的金属体积，形成抵抗形成缩尾的金属流动的反向阻力，即在传统的双平面圆平板形状挤压垫的工作端面的中心区，形成以中心为对称的凹型的曲面形状，在挤压变形的过程中利用挤压垫形成待变形坯料末端的凸起表面，以不同程度的强制改变金属的变形。该挤压装置包括挤压座、挤压轴、内芯轴、芯轴套、挤压内衬、挤压模具和凹形挤压垫。本发明的挤压方法操作简单、方便，能消除或缩短形成棒型材中心缩尾的过程，提高材料的成品率，经济效益显著。本发明挤压装置结构设计简单、合理，组装装方便，成本低，使用稳定、可靠，挤压效率高、挤压精度高。
【专利说明】
适用于有色金属的凹形挤压方法及挤压装置
【技术领域】
[0001]本发明属于有色金属热挤压工艺【技术领域】，尤其涉及一种适用于有色金属的凹形挤压方法及挤压装置。
【背景技术】
[0002]在卧式正向挤压机的工具系统中，使用利用铸造工艺方法将金属及其合金形成的铸锭坯料，锯切成适合的锭坯，使之加热(或不进行加热)到金属的塑性变形温度区，再进入到挤压机的挤压变形工作区(腔体)进行挤压变形加工，形成需要的挤压产品形状和长度。在挤压过程中，平底挤压垫前端被成型材料形成以中心对称的锥形刚性区，锥形刚性区与挤压前端变形区的材料在挤压的前期发生变形，挤出成为挤压型材，而在挤压的中后期，由于被挤压材料的表面受到挤压工具表面的吸热而降温，以及表面的摩擦的钉扎阻滞作用，以及挤压变形区的形变热(变形产生的内热)等各种原因的影响，还会受到因中心变形速度的牵带，经常会形成较长的缩尾，形成废品，降低了产品的成材率，造成了很大的成品材料浪费和经济损失。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明提出了一种操作简单、方便，能缩短形成棒型材中心缩尾的过程，有效提高产品的成品率，经济实用的适用于有色金属的凹形挤压方法及挤压装置。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]上述的适用于有色金属的凹形挤压方法，是增加中心区的金属体积，形成抵抗形成缩尾的金属流动的反向阻力，即在传统的双平面圆平板形状挤压垫的工作端面的中心区，形成以中心或中心线为对称的凹型曲面形状，在挤压变形的过程中利用挤压垫形成待变形坯料的凸起表面，以不同程度的强制改变金属的变形。
[0006]所述适用于有色金属的凹形挤压方法，其中，所述挤压方法具体的实施过程为:
(I)将锭坯加热到工艺要求的温度600°c?950°C ；(2)通过升锭机将凹型挤压垫和上述步骤(I)中的锭坯送至挤压机容室入口处；(3)在挤压内衬(提供工作区)将上述步骤(2)送至挤压机容室入口处的锭坯通过挤压轴、凹型挤压垫和挤压模具挤制成挤压型材；(4)对上述步骤(3)中的挤压型材进行内部缺陷检查；(5)将上述步骤(4)经过缺陷检查的型材的缺陷部分进行锯切去除；(6)将上述步骤(5)锯切后的型材进行成品检验并入库。
[0007]—种适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述挤压装置包括挤压座、挤压轴、内芯轴、芯轴套、挤压内衬、挤压模具和凹形挤压垫；所述挤压轴一端与所述挤压座装配连接且自一端面中部轴向贯通设有挤压轴孔；所述内芯轴匹配穿设于所述挤压轴孔内且自一端面中部轴向开设有芯轴孔，同时所述内芯轴一端外壁还设有环形台阶面结构；所述芯轴套也匹配穿设于所述挤压轴孔内，其自一端面中部轴向开设有轴套槽，所述轴套槽沿槽底中央轴向贯通开设有轴套孔；所述芯轴套一端通过所述轴套槽匹配套设于所述内芯轴设有环形台阶面结构的一端且端部外壁与所述芯轴孔的内孔壁之间还夹设有衬套；所述挤压内衬匹配套设于所述内芯轴一端；所述挤压模具套接于所述挤压内衬一端内部，其包括外模座和匹配装设于所述外模座内部的内模芯；所述凹形挤压垫匹配设置于所述挤压内衬的内部且位于所述内模芯的外端部与所述挤压轴一端部之间。
[0008]所述适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述挤压座包括基座和设于所述基座一侧端的装配座；所述基座的中部贯通设有穿孔；所述装配座整体呈“凸”字形结构，其外部呈台阶状结构，中部贯通开设有装配孔。
[0009]所述适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述挤压轴一端呈锥体结构且匹配嵌设于所述装配孔内，另一端呈柱体结构且向所述装配座外侧穿出。
[0010]所述适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述挤压内衬是匹配套设于所述挤压轴呈柱体结构的一端。
[0011]所述适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述装配孔是由一段柱形通孔及自所述柱形通孔尾部向外延伸形成的锥形通孔组成；所述装配孔与所述穿孔、挤压轴孔及轴套孔的中心同轴。
[0012]所述适用于有色金属的凹形挤压装置，其中:所述外模座呈柱状结构，其自一端面中部轴向设有锥形孔；所述外模座在所述锥形孔直径较小的一端外壁开设有环形限位台阶面；所述外模座通过所述环形限位台阶面匹配套接于所述挤压内衬一端内部；所述内模芯是由一对单个内模芯组成，所述的一对单体内模芯均呈圆锥形凸台结构且均匹配套接于所述外模座的锥形孔内；所述的一对单体内模芯均自一端面中部轴向贯通设有内模芯孔。
[0013]有益效果:
[0014]本发明适用于有色金属的凹形挤压方法操作简单、方便，其强制金属按照材料的先后顺序完成变形，缩短或消除形成棒型材中心缩尾的过程，提高材料的成品率，经济效益显著；在传统的双平面圆(包括方形、异性)平板形状挤压垫的工作端面的中心区，形成以中心(或中心线)为对称的凹型的曲面形状，不论凹型的曲面形状如何改变，只要在挤压变形的过程中，利用挤压垫形成了待变形坯料的凸起表面，就可以不同程度的强制改变金属的变形，使得成型的棒状类金属材料，不会产生缩尾,提高成材率。
[0015]本发明适用于有色金属的凹形挤压装置结构设计简单、合理，组装简单且拆卸维修方便，同时，成本低，使用稳定、可靠，相比传统挤压装置挤压效率更高、挤压精度更高，能大幅提高产品的成品率，适于推广与应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明适用于有色金属的凹形挤压方法的流程图；
[0017]图2为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的结构示意图；
[0018]图3为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的挤压座的结构示意图；
[0019]图4为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的挤压轴的结构示意图；
[0020]图5为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的内芯轴的结构示意图；
[0021]图6为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的芯轴套的结构示意图；
[0022]图7为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的凹形挤压垫的结构示意图；
[0023]图8为本发明适用于有色金属的凹形挤压装置的凹形挤压垫的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示，本发明适用于有色金属的凹形挤压方法，是增加中心区的金属体积，形成抵抗形成缩尾的金属流动的反向阻力，具体是在传统的双平面圆(包括方形、异性)平板形状挤压垫的工作端面的中心区，形成以中心(或中心线)为对称的凹型曲面形状，在挤压变形的过程中利用挤压垫形成待变形坯料的凸起表面，以不同程度的强制改变金属的变形。
[0025]本发明中涉及的有色金属包括铜铝锌铅等。
[0026]具体的实施过程(以铜及铜合金为例)为:
[0027]I)、将锭坯加热到工艺要求的温度600°C?950°C ；
[0028]2)、通过升锭机(传送转运装置)将凹型挤压垫和上述步骤I)中的锭坯送至挤压机容室入口处；
[0029]3)、在挤压内衬(提供工作区)将上述步骤2)送至挤压机容室入口处的锭坯通过挤压轴、凹型挤压垫和挤压模具挤制成挤压型材；
[0030]4)、对上述步骤3)中的挤压型材进行内部缺陷检查；
[0031]5)、将上述步骤4)经过缺陷检查的型材的缺陷部分进行锯切去除；
[0032]6)、将上述步骤5)锯切后的型材进行成品检验并入库。
[0033]如图2至8所示，本发明适用于有色金属的凹形挤压装置，是基于上述的适用于有色金属的凹形挤压方法，其包括挤压座1、挤压轴2、内芯轴3、芯轴套4、挤压内衬5、挤压模具6和凹形挤压垫7。
[0034]该挤压座I包括基座11和装配座12，该基座11中部贯通设有穿孔111 ;该装配座12整体呈“凸”字形结构且设于该基座11 一侧端，其外部呈台阶状结构，中部贯通开设有装配孔121 ;该装配孔121是由靠近基座11的一段柱形通孔及自柱形通孔尾部向外延伸形成的锥形通孔组成；其中，该装配孔121与基座11的穿孔111中心同轴。
[0035]该挤压轴2装设于该挤压座I上且自一端面中部轴向贯通开设有挤压轴孔21，该挤压轴孔21与该挤压座I的装配座12的装配孔121中心同轴；其中，该挤压轴2 —端呈锥体结构且匹配嵌设于该挤压座I的装配座12的装配孔121内，另一端呈柱体结构且向挤压座I的装配座12外侧穿出。
[0036]该内芯轴3匹配穿设于该挤压轴2的挤压轴孔21内且自一端面中部轴向开设有芯轴孔31，其中，该内芯轴3 —端外壁设有环形台阶面结构32。
[0037]该芯轴套4匹配穿设于该挤压轴2 —端的挤压轴孔21内，其自一端面中部轴向开设有轴套槽41，该轴套槽41沿槽底中央轴向贯通开设有轴套孔42，该轴套孔42与挤压轴2的挤压轴孔21中心同轴；其中，该芯轴套4 一端通过轴套槽41匹配套设于该内芯轴3设有环形台阶面结构的一端且端部外壁与内芯轴3的芯轴孔31内孔壁之间还夹设有衬套43。
[0038]该挤压内衬5匹配套设于该内芯轴3呈柱体结构的一端。
[0039]该挤压模具6套接于该挤压内衬5 —端部,其包括外模座61、第一内模芯62和第二内模芯63;其中，该外模座61呈柱状结构，其自一端面中部轴向设有锥形孔；该外模座61在锥形孔直径较小的一端外壁开设有环形限位台阶面611 ;该外模座61通过环形限位台阶面611匹配套接于该挤压内衬5 —端内部。该第一内模芯62和第二内模芯63均呈圆锥形凸台结构且均匹配套接于该外模座61的锥形孔内，该第一内模芯62自一端面中部轴向贯通设有第一内模芯孔621，该第二内模芯63自一端面中部轴向贯通设有第二内模芯孔631,该第一内模芯孔621与第二内模芯孔631均与内芯轴3的芯轴孔31中心同轴。
[0040]该凹形挤压垫7匹配设置于该挤压内衬5的内部且位于挤压模具6的第一内模芯62外端部与挤压轴2呈柱体结构的一端端部之间；其中，该凹形挤压垫7自一端面中部轴向设有凹槽71，该凹槽71沿槽底中央贯通设有通孔72，该通孔72与内芯轴3的芯轴孔31中心同轴。
[0041]本发明适用于有色金属的凹形挤压方法操作简单、方便，其强制金属按照材料的先后顺序完成变形，缩短或消除形成棒型材中心缩尾的过程，提高材料的成品率，经济效益显著。
[0042]本发明适用于有色金属的凹形挤压装置结构设计简单、合理，组装方便，成本低，使用稳定、可靠，挤压效率高、挤压精度高，能有效提高产品的成品率，适于推广与应用。
【权利要求】
1.一种适用于有色金属的凹形挤压方法，其特征在于，是增加中心区的金属体积，形成抵抗形成缩尾的金属流动的反向阻力，即在传统的双平面圆平板形状挤压垫的工作端面的中心区，形成以中心或中心线为对称的凹型曲面形状，在挤压变形的过程中利用挤压垫形成待变形坯料的凸起表面，以不同程度的强制改变金属的变形。
2.如权利要求1所述的适用于有色金属的凹形挤压方法，其特征在于，所述挤压方法具体的实施过程为: (1)将锭坯加热到工艺要求的温度600°C?950°C； (2)通过升锭机将凹型挤压垫和上述步骤(I)中的锭坯送至挤压机容室入口处； (3)在挤压内衬(提供工作区)将上述步骤(2)送至挤压机容室入口处的锭坯通过挤压轴、凹型挤压垫和挤压模具挤制成挤压型材； (4)对上述步骤(3)中的挤压型材进行内部缺陷检查； (5)将上述步骤(4)经过缺陷检查的型材的缺陷部分进行锯切去除； (6)将上述步骤(5)锯切后的型材进行成品检验并入库。
3.一种基于权利要求1或2所述的适用于有色金属的凹形挤压方法的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述挤压装置包括挤压座、挤压轴、内芯轴、芯轴套、挤压内衬、挤压模具和凹形挤压垫； 所述挤压轴一端与所述挤压座装配连接且自一端面中部轴向贯通设有挤压轴孔； 所述内芯轴匹配穿设于所述挤压轴孔内且自一端面中部轴向开设有芯轴孔，同时所述内芯轴一端外壁还设有环形台阶面结构； 所述芯轴套也匹配穿设于所述挤压轴孔内，其自一端面中部轴向开设有轴套槽，所述轴套槽沿槽底中央轴向贯通开设有轴套孔；所述芯轴套一端通过所述轴套槽匹配套设于所述内芯轴设有环形台阶面结构的一端且端部外壁与所述芯轴孔的内孔壁之间还夹设有衬套； 所述挤压内衬匹配套设于所述内芯轴一端； 所述挤压模具套接于所述挤压内衬一端内部，其包括外模座和匹配装设于所述外模座内部的内模芯； 所述凹形挤压垫匹配设置于所述挤压内衬的内部且位于所述内模芯的外端部与所述挤压轴一端部之间。
4.如权利要求3所述的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述挤压座包括基座和设于所述基座一侧端的装配座； 所述基座的中部贯通设有穿孔；所述装配座整体呈“凸”字形结构，其外部呈台阶状结构，中部贯通开设有装配孔。
5.如权利要求4所述的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述挤压轴一端呈锥体结构且匹配嵌设于所述装配孔内，另一端呈柱体结构且向所述装配座外侧穿出。
6.如权利要求5所述的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述挤压内衬是匹配套设于所述挤压轴呈柱体结构的一端。
7.如权利要求4所述的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述装配孔是由一段柱形通孔及自所述柱形通孔尾部向外延伸形成的锥形通孔组成； 所述装配孔与所述穿孔、挤压轴孔及轴套孔的中心同轴。
8.如权利要求3所述的适用于有色金属的凹形挤压装置，其特征在于:所述外模座呈柱状结构，其自一端面中部轴向设有锥形孔；所述外模座在所述锥形孔直径较小的一端外壁开设有环形限位台阶面；所述外模座通过所述环形限位台阶面匹配套接于所述挤压内衬一端内部； 所述内模芯是由一对单个内模芯组成，所述的一对单体内模芯均呈圆锥形凸台结构且均匹配套接于所述外模座的锥形孔内；所述的一对单体内模芯均自一端面中部轴向贯通设有内模芯孔。
【文档编号】B21C26/00GK104353688SQ201410550115
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】张鹏君, 王亚洲, 董志祥, 葛丽珍 申请人:陕西省军工（集团）陕铜有限责任公司