本发明涉及一种铜件真空调温的挤压成形方法。
背景技术：
组织性能和尺寸精度的控制，对铜件的制造十分重要。采用大塑性变形和退火的工艺方法，能够细化铜坯的晶粒，但该方法的工艺流程较长。同时在铜件成形过程中，变形量越大，流动应力增加越显著，成形困难，弹性变形量大，这对组织性能，特别是尺寸精度有较大影响。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种件真空调温的挤压成形方法。
为了实现上述目的，采用以下技术方案：
一种铜件真空调温的挤压成形方法，其特征在于包括：将铜坯置于挤压下模型腔内，在上模作用下对坯料进行挤压，当上模运动到指定位移后，对坯料进行保压，然后对上下模所在的装置空间进行抽真空处理，同时对下模进行加热和控温；当凹模达到指定温度后，上模继续向下运动对坯料再进行挤压变形，挤压完成后对装置空间进行加压至大气压力，然后上模回程和取料。
铜坯的初始温度为-150℃～20℃。
装置空间的真空度-0.095mpa～-0.09mpa。
凹模温度高于坯料初始温度，凹模温度为20℃～300℃。
本发明将坯料初始温度场与变形过程中的温度场耦合，改善位错密度和塑性变形能力，减小弹性变形，防止氧化，为铜件的制造提供良好的再结晶驱动力和均匀的变形组织准备，有利于改善锥形件综合性能，提高成形精度和减少成形工序。
说明书附图
图1铜锥件真空调温的挤压成形模具装置示意图；
图2铜弧件真空调温的挤压成形模具装置示意图。
其中，1-上模板，2-带隔热的上垫板，3-上模固定板，4-凸模，5-带密封装置的真空空间，6-带隔热的下模固定圈，7-加热元件，8-凹模，9-坯料，10-垫块，11-带隔热的下垫板，12-下模板，13-顶杆，14-下芯模。
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步说明。
实施例1
图1是铜锥件真空调温的挤压成形模具装置示意图。其中上模主要由上模板1、带隔热的上垫板2、上模固定板3、凸模4组成；下模主要由带隔热的下模固定圈6、加热元件7、凹模8、垫块10、带隔热的下垫板11、下模板12、顶杆13组成。
铜锥挤压件的最大外径尺寸为φ86.1mm、壁厚为13mm（如图1中挤压后的坯料），设计的铜坯直径为φ47.8mm、高度为77.2mm（如图1中挤压前的坯料）。将铜坯通过液氮冷却至-100℃；然后将坯料置于凹模型腔内，凹模温度为20℃；然后上模向下运动对坯料进行挤压，上模运动速度为5mm/s，当上模向下运动25.4mm后，上模保压；然后对上下模所在的装置空间进行抽真空处理，真空度为-0.092mpa，同时通过加热元件对凹模进行加热，当凹模温度达到200℃时，对凹模进行保温；接着上模继续向下运动对坯料进行挤压，上模运动速度为1mm/s，当上模向下再运动5mm后，挤压完成。挤压完成后对装置空间进行加压至大气压力，然后上模回程和取料。
该案例中，首先将铜坯进行低温处理，在挤压变形过程中有利于增加坯料内部储能，同时利用凹模的温升效应和增大挤压变形量，促进坯料静动态回复，改善流动应力，这样有利于进一步增加锥形件的壁厚变形量，从而提高锥形件综合性能，减少成形工序。
实施例2
图2是铜弧件真空调温的挤压成形模具装置示意图。其中上模主要由上模板1、带隔热的上垫板2、上模固定板3、凸模4组成；下模主要由带隔热的下模固定圈6、加热元件7、凹模8、垫块10、带隔热的下垫板11、下模板12、顶杆13、下芯模14组成。
铜弧挤压件的壁厚为7mm（如图2中挤压后的坯料），设计的铜坯最大壁厚为11.6mm（如图2中挤压前的坯料）。铜坯初始温度为20℃，然后将坯料置于下芯模的定位型腔内，下芯模及凹模的温度为20℃；然后上模向下运动对坯料进行挤压，上模运动速度为1mm/s，当上模向下运动3mm后，上模保压；然后对上下模所在的装置空间进行抽真空处理，真空度为-0.092mpa，同时通过加热元件对凹模进行加热，当凹模温度达到150℃时，对凹模进行保温；接着上模继续向下运动对坯料进行挤压，上模运动速度为0.5mm/s，当上模向下再运动1.6mm后保压120秒，然后对装置空间进行加压至大气压力，然后上模回程和取料。该案例中利用凹模的温升效应，促进坯料静动态回复，减小弹性变形，保证内外弧形的成形精度。