一种管材等通道挤压成形液压机的制作方法

本发明涉及挤压成型技术领域，特别是涉及一种管材等通道挤压成形液压机。

背景技术：

等通道转角挤压工艺(equalchannelangularpressing，简称ecap)是一种应用较多的剧烈塑性变形技术，作为制备大尺寸亚微米、纳米级超细晶材料的有效方法之一，日益受到重视。其原理是让坯料在挤压力的作用下通过两轴线相交的等截面通道，在转角处发生近似理想的纯剪切变形，通过位错分割致使挤压材料的晶粒细化；由于挤压前后试样的截面形状和面积不发生改变，故多道次挤压可以获得相当大的累计应变量，使材料的组织和物理性能发生明显的变化。ecap工艺所加工的坯料一般为柱状坯料，目前尚未有对管材坯料进行等通道转角挤压加工技术的相关报道。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管材等通道挤压成形液压机，以解决上述现有技术存在的问题，利用组合式的型芯杆，采用等通道转角挤压工艺，对管材坯料进行挤压加工，从而使管材坯料的晶粒细化，增强管材坯料的强度，极大提高产品质量和生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种管材等通道挤压成形液压机，包括立柱、上横梁、活动横梁和下横梁，所述上横梁设置于所述立柱的顶端，所述下横梁设置于所述立柱的底端，所述活动横梁设置于所述上横梁与所述下横梁之间，所述活动横梁上设置有导向孔，所述立柱穿插于所述导向孔内并活动连接，所述上横梁的顶部两侧分别设置有一主液压缸，所述主液压缸的缸体固定在所述上横梁上，所述主液压缸的活塞杆连接在所述活动横梁上，所述活动横梁的底端面固定有挤压凸台，所述上横梁上还设置有中间液压缸，所述中间液压缸的缸体固定在所述上横梁上，所述中间液压缸的活塞杆与所述活动横梁活动连接，且所述中间液压缸的活塞杆底部还设置有上型芯杆一，所述挤压凸台套设于所述上型芯杆一的外部，所述上型芯杆一的底部连接有上型芯杆二；

所述下横梁的顶部固定有能够纵向移动的移动工作台，所述移动工作台的顶部固定有等通道模具，所述等通道模具设置有成型管材的转角挤压腔，所述上型芯杆二伸入到所述转角挤压腔的竖向腔内；所述下横梁的一侧还设置有右液压缸，所述右液压缸能够在所述下横梁上纵向移动，所述右液压缸的活塞杆上连接有右型芯杆，所述右型芯杆的端部伸入到所述转角挤压腔的横向腔内，并与所述上型芯杆二的底端配合连接。

优选地，所述立柱设置有四根，四根所述立柱分别连接在所述上横梁的四角处，且四根所述立柱顶端通过螺母组件与所述上横梁连接，四根所述立柱底端通过螺母组件与所述下横梁连接。

优选地，所述中间液压缸的活塞杆的底部外周固定有滑块，所述滑块与所述活动横梁内设置的导套滑动配合连接。

优选地，所述上型芯杆一与所述上型芯杆二通过燕尾槽连接，所述上型芯杆二与所述右型芯杆通过燕尾槽连接。

优选地，所述下横梁的内腔内设置有电动机，所述电动机的动力输出端设置有齿轮，相对的所述移动工作台的底部设置有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合连接，所述齿轮转动驱动所述齿条带动所述移动工作台移动。

优选地，所述右液压缸设置于右工作台座上，所述右工作台座与所述下横梁之间设置有滑道。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的管材等通道挤压成形液压机，利用组合式的型芯杆，采用等通道转角挤压工艺，对管材坯料进行挤压加工，从而使管材坯料的晶粒细化，增强管材坯料的强度，极大提高产品质量和生产效率。

2、本发明提供的管材等通道挤压成形液压机，使管材坯料的晶粒细化，增强管材的强度；方便管材的取出，同时工作台设为可移动工作台，方便人工放料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中管材等通道挤压成形液压机的正向结构示意图；

图2为本发明中管材等通道挤压成形液压机的侧向结构示意图；

图中：1-下横梁，2-立柱，3-等通道模具，4-活动横梁，5-上横梁，6-主液压缸，7-中间液压缸，8-滑块，9-固定台，10-挤压凸台，11-上型芯杆一，12-上型芯杆二，13-右型芯杆，14-右液压缸，15-右工作台座，16-电动机，17-移动工作台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种管材等通道挤压成形液压机，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的管材等通道挤压成形液压机，如图1、图2所示，包括立柱2、上横梁5、活动横梁4和下横梁1，上横梁5设置于立柱2的顶端，下横梁1设置于立柱2的底端，活动横梁4设置于上横梁5与下横梁1之间，活动横梁4上设置有导向孔，立柱2穿插于导向孔内并活动连接，上横梁5的顶部两侧分别设置有一主液压缸6，主液压缸6的缸体固定在上横梁5上，主液压缸6的活塞杆连接在活动横梁4上，活动横梁4的底端面固定有挤压凸台10，挤压凸台10通过螺栓固定在活动横梁4上，主液压缸6的运动，与活动横梁4一起，以立柱2为导向进行往复运动；上横梁5上还设置有中间液压缸7，中间液压缸7的缸体固定在上横梁5上，中间液压缸7的活塞杆与活动横梁4活动连接，且中间液压缸7的活塞杆底部还设置有上型芯杆一11，挤压凸台10套设于上型芯杆一11的外部，上型芯杆一11的底部连接有上型芯杆二12；

下横梁1的顶部固定有能够纵向移动的移动工作台17，移动工作台17的顶部固定有等通道模具3，等通道模具3设置有成型管材的转角挤压腔，上型芯杆二12伸入到转角挤压腔的竖向腔内；下横梁1的一侧还设置有右液压缸14，右液压缸14能够在下横梁1上纵向移动，右液压缸14的活塞杆上连接有右型芯杆13，右型芯杆13的端部伸入到转角挤压腔的横向腔内，并与上型芯杆二12的底端配合连接。

于本具体实施例中，立柱2设置有四根，四根立柱2分别连接在上横梁5的四角处，且四根立柱2顶端通过螺母组件与上横梁5连接，四根立柱2底端通过螺母组件与下横梁1连接。

中间液压缸7的活塞杆的底部外周固定有滑块8，滑块8与活动横梁4内设置的导套滑动配合连接，实现中间液压缸7的活塞杆的导向。

上型芯杆一11通过固定台9连接于中间液压缸7的活塞杆底端；上型芯杆一11与上型芯杆二12通过燕尾槽连接，上型芯杆二12与右型芯杆13通过燕尾槽连接，右型芯杆13与右液压缸14通过燕尾槽连接。当移动工作台17在电动机16的带动下向前方移动时，上型芯杆一11与上型芯杆二12、右型芯杆13与右液压缸14分别能够前后错位分离。

于本具体实施例中，下横梁1的内腔内设置有电动机16，电动机16的动力输出端设置有齿轮，相对的移动工作台17的底部设置有齿条，齿轮与齿条啮合连接，齿轮转动驱动齿条带动移动工作台17移动，移动工作台17与下横梁1之间设置滑轨实现滑动导向。

于本具体实施例中，右液压缸14设置于右工作台座15上，右工作台座15与下横梁1之间设置有滑道；可在一定的推力下将整体设备进行前后移动，使右型芯杆13与右液压缸14分离错位，从而方便管材的取出。

现以内径为110mm，外径为220mm，高为400mm的管材坯料为例，在室温下进行挤压加工，具体操作如下：

由于第一块管材坯料的挤压加工存在特殊性，因此对第一块管材坯料以及后续管材坯料的加工过程分别进行叙述。

第一块管材坯料的挤压加工：

1.管材的放料过程：

在进行管材的放料之前，右液压缸14带动右型芯杆13向左侧进给至规定位置，此时将管材坯料从等通道模具3的上侧入口直接放到模具内(管材坯料在右型芯杆13的限制下不会与模具底部接触)，随后中间液压缸7带动连接的上型芯杆一11和上型芯杆二12向下进给并通过滑块8导向，保证上型芯杆二12能够穿过置于模具内部的管材坯料，同时保证两型芯杆(上型芯杆二12和右型芯杆13)的端部完全配合，组合成圆弧状型芯杆。

2.管材的挤压加工

坯料放至完毕，利用主液压缸6带动活动横梁4及挤压压头下行，对管材坯料进行挤压，此时的管材坯料已被挤压至等通道挤压模具3的拐角位置。

后续管材坯料的挤压加工：

1.后续管材的放料过程：

在完成第一块管材坯料的挤压加工后，利用主液压缸6将挤压压头上行至合理高度(保证挤压压头的底部在上型芯杆一11的底部高度之上)；随后，利用移动工作台17将等通道模具3、上型芯杆二12以及右型芯杆13前移，分别促使上型芯杆一11与上型芯杆二12分离错位、右型芯杆13与右液压缸14分离错位，随后将管材坯料套入上型芯杆二12上，工作台复位并将上型芯杆一11复位，使上型芯杆一11与上型芯杆二12、右型芯杆13与右液压缸14重新配合连接(由于第一块管材坯料在挤压加工后置于等通道模具的拐角处，其存在能够保证当上型芯杆一11与上型芯杆二12、右型芯杆13与右液压缸14分离错位时，上型芯杆二12与右型芯杆13依旧呈组合式状态，且不会偏离轴线)。

2.管材的挤压过程：

坯料放至完毕，且型芯杆复位后，利用主液压缸6带动活动横梁4及挤压压头下行，对管材坯料进行挤压，当挤压压头达到下压极限时，重复步骤1中管材的放料过程，随后继续对放入的管材进行挤压，往复循环步骤1与2，直至管材经等通道转角挤压加工后，由左侧出口挤出。

3.管材的取出过程：

在一定的推力下右液压缸14可进行前后移动，与右型芯杆13分离错位，从而进行管材的取出。取出完毕后，将右液压缸14复位，使其与右型芯杆13重新配合连接。

故，经过上述步骤，即可完成该管材的等通道挤压成形过程。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。