專利名稱：一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及管材的擠壓成型設備，特別是一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置。
背景技術：
雙金屬在擠壓成形過程中，由于組元金屬的力學性能差異，如果模具參數(shù)選擇不當，往往導致組元金屬的斷裂，內(nèi)層金屬的外表面和外層金屬的內(nèi)表面粗糙不平等缺陷， 直接影響到雙金屬復合材料的使用性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述存在問題，提供一種結(jié)構(gòu)合理、坯料表面質(zhì)量相對光滑的雙金屬管材的擠壓復合成型裝置。本實用新型的技術方案一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置，包括模板導向架和模具，模板導向架包括上模板、下模板、導套A和導柱A，兩個導套A和兩個導柱A分別位于上模板和下模板的兩邊，導套A固定于上模板并形成穿孔，導柱A固定于下模板并與導套A的位置相匹配，導柱 A與導套A滑動配合，上模板通過導套A沿導柱A上下移動，上模板上還設有兩個與芯軸固定板上的導柱B相配合的導套B和四個與吊絲配合的吊絲穿孔，與吊絲配合的吊絲穿孔下端收口且收口直徑與吊絲直徑匹配，下模板的中心設有出料口 ；模具部分包括凸模、凸模固定板、凹模、凹模固定板、芯軸、芯軸固定板和擠壓塊，凸模由兩個半圓環(huán)狀柱體的分體組成并整體形狀為圓環(huán)狀柱體，凸模固定板為圓形孔板，其孔徑與凸模構(gòu)成的圓環(huán)狀柱體的外徑相同，凸模的兩個分體分別通過兩個螺釘與凸模固定板固定，凸模固定板通過兩個圓柱銷和兩個螺釘與上模板固定；凹模為內(nèi)腔形狀與凸模相匹配的圓環(huán)狀柱體，其中心設有芯軸，凹模的中心線、芯軸的中心線與凸模的中心線之間無偏距，凹模的出料端帶有錐度且錐度末端設有相切圓弧，凹模固定板通過均布的四個圓柱銷和四個螺釘與下模板固定，芯軸為圓柱體，芯軸通過壓嵌與芯軸固定板固定，芯軸固定板通過均布的四個圓柱銷和四個螺釘與凹模固定板固定，芯軸固定板與凹模固定板的接觸面設有倒角，芯軸固定板的中心設有兩個與凸模的兩個分體截面相匹配的穿孔，芯軸固定板上固定有兩根導柱B并與上模板上的導套B滑動配合，芯軸固定板上設有四個均布的螺孔與四個吊絲連接，每個吊絲的上端通過螺母限位于上模板上的吊絲穿孔內(nèi)且螺母在吊絲穿孔內(nèi)可上下移動，芯軸固定板上還對角設置有兩個拆模螺釘，吊絲外設有上下分別與上模板和芯軸固定板相接的彈簧；擠壓塊為圓環(huán)狀柱體，其外徑與凹模的內(nèi)徑以及其內(nèi)徑與芯軸的外徑均為滑動配合，擠壓塊設置于凹模內(nèi)，凸模通過擠壓塊施壓于圓筒柱體狀雙金屬坯料上。所述凹模出料端的錐度為45° -60°。本實用新型的工作原理本裝置通過同心擠壓復合成型裝置將雙金屬坯料擠壓成型，液壓機通過上模板施壓于凸模上，坯料在凸模的作用下產(chǎn)生塑性變形，坯料上端面與擠壓塊下端面之間設有 0° 60°的接觸角，內(nèi)層坯料除了填充凹模出口端的空隙還要填充擠壓塊的間隙，在一定程度上縮短了內(nèi)外層坯料在擠壓長度上的差距，同時由于凹模出口端接有相切圓弧，減小了外層金屬對內(nèi)層金屬的側(cè)向擠壓力的作用，大大改善了坯料的表面質(zhì)量。芯軸固定板與上模板之間裝有吊絲和壓縮彈簧，在保證芯軸在凹模內(nèi)的準確定位后，凸?？衫^續(xù)向下運動擠壓雙金屬坯料成型；芯軸固定板與凹模固定板接觸面設有倒角，既易于放置又能防止磨損；上模板在彈簧的壓縮作用下繼續(xù)下行，從而保證凸模通過芯軸固定板作用在擠壓塊上；在芯軸固定板與凹模固定板上裝有圓柱銷和拆模螺釘，方便放入和取出雙金屬坯料。本實用新型的優(yōu)點是該裝置模具裝配方便易于調(diào)整；在芯軸固定板與凹模固定板上裝有圓柱銷和拆模螺釘，方便放入和取出雙金屬坯料；在芯軸固定板與上模板之間裝有吊絲和壓縮彈簧，在保證芯軸放在凹模后，凸模繼續(xù)向下運動擠壓雙金屬坯料成型。該裝置結(jié)構(gòu)合理、工藝簡單，雙金屬坯料表面質(zhì)量很好且雙層金屬在向下擠壓過程中實現(xiàn)了流速均一，即冶金結(jié)合，在外力作用下兩層金屬的界面不發(fā)生錯位且同時變形。

圖1為該裝置剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為該裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為該裝置中上模板組件剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為該裝置中上模板組件俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為該裝置中下模板組件剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為該裝置中下模板組件俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為該裝置中凸模三維放大示意圖。圖8為該裝置中凹模三維放大示意圖。圖9為雙金屬內(nèi)層坯料三維放大示意圖。圖10為雙金屬外層坯料三維放大示意圖。圖11為該裝置中擠壓塊三維剖視放大示意圖。圖中1.上模板 2.下模板 3.導套A 4.導柱A 5.導套B6.吊絲穿孔 7.出料口 8.凸模9.凸模固定板10.凹模11.凹模固定板 12.芯軸 13.芯軸固定板 14.擠壓塊 15.螺釘 16.圓柱銷 17.螺釘 18.圓柱銷 19.螺釘 20.圓柱銷 21.螺釘22.導柱B 23.螺孔 24.吊絲 25.螺母 26.拆模螺釘 27.彈簧 28.內(nèi)金屬坯料 29.外金屬坯料。
具體實施方式
實施例一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置，包括模板導向架和模具，模板導向架包括上模板1、下模板2、導套A 3和導柱A 4，兩個導套A 3和兩個導柱A 4分別位于上模板1 和下模板2的兩邊，導套A 3固定于上模板1并形成穿孔，導柱A 4固定于下模板2并與導套A 3的位置相匹配，導柱A 4與導套A 3滑動配合，上模板1通過導套A 3沿導柱A 4上下移動，上模板1上還設有兩個與芯軸固定板13上的導柱B 22相配合的導套B 5和四個與吊絲M配合的吊絲穿孔6，與吊絲M配合的吊絲穿孔6下端收口且收口直徑與吊絲M直徑匹配，下模板2的中心設有出料口 7;模具部分包括凸模8、凸模固定板9、凹模10、凹模固定板11、芯軸12、芯軸固定板13和擠壓塊14，凸模8由兩個半圓環(huán)狀柱體的分體組成并整體形狀為圓環(huán)狀柱體，凸模固定板9為圓形孔板，其孔徑與凸模8構(gòu)成的圓環(huán)狀柱體的外徑相同，凸模8的兩個分體分別通過兩個螺釘15與凸模固定板9固定，凸模固定板9通過兩個圓柱銷16和兩個螺釘17與上模板1固定；凹模10為內(nèi)腔形狀與凸模8相匹配的圓環(huán)狀柱體，其中心設有芯軸12，凹模10的中心線、芯軸12的中心線與凸模8的中心線之間無偏距，凹模10的出料端帶有錐度且錐度末端設有相切圓弧，凹模固定板11通過均布的四個圓柱銷18和四個螺釘19與下模板2固定，芯軸12為圓柱體，芯軸12通過壓嵌與芯軸固定板 13固定，芯軸固定板13通過均布的四個圓柱銷20和四個螺釘21與凹模固定板11固定，芯軸固定板13與凹模固定板11的接觸面設有倒角，芯軸固定板13的中心設有兩個與凸模8 的兩個分體截面相匹配的穿孔，芯軸固定板13上固定有兩根導柱B 22并與上模板1上的導套B 5滑動配合，芯軸固定板13上設有四個均布的螺孔23與四個吊絲M連接，每個吊絲M的上端通過螺母25限位于上模板1上的吊絲穿孔6內(nèi)且螺母25在吊絲穿孔6內(nèi)可上下移動，芯軸固定板13上還對角設置有兩個拆模螺釘沈，吊絲對外設有上下分別與上模板1和芯軸固定板13相接的彈簧27 ；擠壓塊14為圓環(huán)狀柱體，其外徑與凹模10的內(nèi)徑以及其內(nèi)徑與芯軸12的外徑均為滑動配合，擠壓塊14設置于凹模10內(nèi)，凸模8通過擠壓塊 14施壓于圓筒柱體狀雙金屬坯料上，雙金屬坯料由內(nèi)金屬坯料28和外金屬坯料四組成。本實施例中，雙金屬管的內(nèi)徑是20mm，壁厚是6mm，內(nèi)外層坯料的厚度比為1 :1， 內(nèi)層坯料的外徑比外層坯料的內(nèi)徑大0. Imm,兩層坯料之間通過壓裝的方式結(jié)合在一起。 內(nèi)層坯料為純鋁，外層坯料為CuAlS銅合金，凹模出料端的錐度為60°，相切圓弧半徑為 15. 16mm,內(nèi)層坯料的增加部分的長度為25. 98mm，外層坯料的增加部分的長度為16. 45mm, 液壓機的壓力為100t，坯料中心有中心孔，溫度為430°C。本實施例制備的雙金屬管材表面質(zhì)量很好，接觸面部分并未發(fā)生明顯的塑性變形。
權利要求1.一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置，其特征在于包括模板導向架和模具，模板導向架包括上模板、下模板、導套A和導柱A，兩個導套A和兩個導柱A分別位于上模板和下模板的兩邊，導套A固定于上模板并形成穿孔，導柱A固定于下模板并與導套A的位置相匹配，導柱A與導套A滑動配合，上模板通過導套A沿導柱A上下移動，上模板上還設有兩個與芯軸固定板上的導柱B相配合的導套B和四個與吊絲配合的吊絲穿孔，與吊絲配合的吊絲穿孔下端收口且收口直徑與吊絲直徑匹配，下模板的中心設有出料口 ；模具部分包括凸模、凸模固定板、凹模、凹模固定板、芯軸、芯軸固定板和擠壓塊，凸模由兩個半圓環(huán)狀柱體的分體組成并整體形狀為圓環(huán)狀柱體，凸模固定板為圓形孔板，其孔徑與凸模構(gòu)成的圓環(huán)狀柱體的外徑相同，凸模的兩個分體分別通過兩個螺釘與凸模固定板固定，凸模固定板通過兩個圓柱銷和兩個螺釘與上模板固定；凹模為內(nèi)腔形狀與凸模相匹配的圓環(huán)狀柱體，其中心設有芯軸，凹模的中心線、芯軸的中心線與凸模的中心線之間無偏距，凹模的出料端帶有錐度且錐度末端設有相切圓弧，凹模固定板通過均布的四個圓柱銷和四個螺釘與下模板固定，芯軸為圓柱體，芯軸通過壓嵌與芯軸固定板固定，芯軸固定板通過均布的四個圓柱銷和四個螺釘與凹模固定板固定，芯軸固定板與凹模固定板的接觸面設有倒角，芯軸固定板的中心設有兩個與凸模的兩個分體截面相匹配的穿孔，芯軸固定板上固定有兩根導柱B并與上模板上的導套B滑動配合，芯軸固定板上設有四個均布的螺孔與四個吊絲連接，每個吊絲的上端通過螺母限位于上模板上的吊絲穿孔內(nèi)且螺母在吊絲穿孔內(nèi)可上下移動，芯軸固定板上還對角設置有兩個拆模螺釘，吊絲外設有上下分別與上模板和芯軸固定板相接的彈簧；擠壓塊為圓環(huán)狀柱體，其外徑與凹模的內(nèi)徑以及其內(nèi)徑與芯軸的外徑均為滑動配合， 擠壓塊設置于凹模內(nèi)，凸模通過擠壓塊施壓于圓筒柱體狀坯料上。
2.根據(jù)權利要求1所述雙金屬管材的擠壓復合成型裝置，其特征在于所述凹模出料端的錐度為45° -60°。
專利摘要一種雙金屬管材的擠壓復合成型裝置，包括模板導向架和模具，模板導向架包括上模板、下模板、導套A和導柱A，上模板通過導套A沿導柱A上下移動，下模板的中心設有出料口；模具部分包括凸模、凸模固定板、凹模、凹模固定板、芯軸、芯軸固定板和擠壓塊，凸模由兩個半圓環(huán)狀柱體的分體組成，凹模為內(nèi)腔形狀與凸模相匹配的圓環(huán)狀柱體，其中心設有芯軸；凸模通過擠壓塊施壓于圓筒柱體狀坯料上。本實用新型的優(yōu)點是凹模與凸模采用同心結(jié)構(gòu)，吊絲和彈簧的復合運動實現(xiàn)了芯軸方便安裝，又保證完成塑性成形的設計；該裝置結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、拆裝容易，雙金屬管材的表面質(zhì)量較好，同時實現(xiàn)了雙金屬界面的冶金結(jié)合。
文檔編號B21C23/22GK202028628SQ201120134989
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者劉陽, 劉雅彬, 宋繼順, 張建民, 朱赫名, 陳玉冰, 馬靜云 申請人:天津理工大學