長的中空制品的形成方法及實施上述方法的裝置(多種變形例)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的技術方案涉及由包括高分子材料以及塑化物質的各種材料的粉末并通過將它們擠出的方式制造長的制品。
【背景技術】
[0002]用于由粉末化和塑化物質形成長的中空制品的已知方法包括:強迫坯料通過環(huán)形軸對稱變形區(qū)域，拉出所述材料，使制品成型并進行校準(俄羅斯專利第RU2134640 C1號，Int.Cl.D29C47/12，1999年)。
[0003]并且，用于實現上述方法的已知的裝置包括擠出機和成型附件，該成型附件包括模具、心軸和用于在模具內固定心軸的組件，該心軸在其工作表面上具有縱向槽(見以上俄羅斯專利)。
[0004]公知的技術方案具有如下的缺點:由于其結構的不均勻性以及當擠出材料通過用于固定心軸的組件時那些材料區(qū)域所包含的大量缺陷而導致的長的中空制品的物理機械性能的低水平，以及其導致的良品的低產量，特別是在材料拉出度低下到5.0時制成的制品Ο

【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是用于改進長的中空制品的物理機械特性的水平，用于消除源于材料通過用于固定心軸的組件的材料缺陷的“愈合”操作，并且用于通過制品中的均勻材料結構而增加良品的產量。
[0006]上述限定的目的的實現歸功于這樣的事實:在從粉末化或塑化物質形成長的中空制品的方法中，包括:強迫坯料通過環(huán)形軸對稱的變形區(qū)域;拉出材料;使制品成型并校準制品；根據本發(fā)明，在使制品成型的過程中，材料被提交給附加變形工序，該附加變形工序包含在軸線方向上的環(huán)形拉出和環(huán)形設置變形，以及在包封模具和心軸的工作表面的表面中沿環(huán)形區(qū)域的整個長度的在徑向方向上的環(huán)形設置變形，以及在相反符號方向上的環(huán)形的剪切和彎曲應變，所述剪切應變同時產生于通過拉出的軸線的平面中并產生于垂直于該軸線的平面中，所述彎曲應變產生于包封模具和心軸的工作表面的表面中并產生于通過拉出的軸線的平面中，用于附加變形工序的環(huán)的數量等于或多于一個。
[0007]上述限定的目的也可以通過一種從粉末化或塑化物質形成長的中空制品的裝置(根據第一實施方式)來實現，該裝置包括:擠出機和成型附件，該成型附件包括模具、心軸和用于將心軸固定在模具內部的組件，其中，根據本發(fā)明，模具和心軸的工作表面上設置有一排或多排突起變形元件，這些排被設置在模具和心軸的工作表面上，與用于固定心軸的組件的距離相等或者沿著心軸軸線相對于各自彼此具有不超過變形元件長度的3/2的線性位移而形成至少一組成對的排，在每組成對的排中，該變形元件被設置為具有相等和統(tǒng)一的角間距(angular pitch)，并且模具變形元件相對于心軸變形元件的周向位移最多為該角間距的一半，或沒有任何周向位移，并且在每一排中，突起變形元件至用于沿著心軸軸線固定心軸的組件的距離是相等的。
[0008]優(yōu)選在模具或心軸的工作表面上提供兩組或更多組成對的排的突起變形元件，所述突起變形元件中，每下一組成對的排的變形元件相對于前一組具有最大為角間距的一半的周向位移或沒有任何周向位移。
[0009]此外，所述變形元件的對稱平面與經過心軸軸線的平面重合，或者以不超過45°的角度α與心軸軸線交叉;在每一組成對的排中，在模具變形元件上和在心軸變形元件上的角度具有相反的符號。
[0010]在特定情況下，至少一組成對的排是通過一部分排形成的，并且至少一個不成對的排被設置在模具或心軸上，該至少一個不成對的排的變形元件之間的角間距等于相鄰的成對的排的變形元件之間的角間距，至少一個不成對的排的變形元件被設置為相對于相應的前一排的變形元件具有不超過所述角間距的一半的周向位移，或沒有任何位移。
[0011]上述目的也可以通過一種從粉末化或塑化物質形成長的中空制品的裝置(根據第二實施方式)來實現，該裝置包括:擠壓機和成型附件，該成型附件包括模具、心軸和用于將心軸固定在模具內部的組件，其中，根據本發(fā)明，所述模具和心軸的工作表面以統(tǒng)一的角間距設置有一排或多排的突起變形元件。
[0012]優(yōu)選在所述模具或心軸的工作表面上提供兩組或更多組成對的排的突起變形元件，這些突起變形元件被設置為具有相等的角間距，并且每下一組成對的排的變形元件相對于前一組具有最大為角間距的一半的周向位移或沒有任何周向位移。
[0013]所述變形元件的對稱平面與經過心軸軸線的平面重合，或者以不超過45°的角度α與心軸軸線交叉。
[0014]此外，當所述模具或心軸的工作表面包含兩行或更多行的變形元件時，每下一排的角度α的符號改變?yōu)橄喾吹姆枴?br>[0015]通過實施例的方法和裝置的應用，在校準之前，成型的材料的附加的變形工序能夠實現(即使在材料的總拉出度為1.8?2.0的情況下)對所提供的材料的整個體積的加強的均勻變形處理，以形成制品，所述工序包括在徑向和軸向的拉出和翻轉的圓形變形，以及具有相反符號的拉出和翻轉的圓形變形。這種處理消除了氣孔并且“愈合”了供給到校準區(qū)域的材料的其它結構缺陷，并且獲得了在徑向和軸向中材料的均勻的結構。
【附圖說明】
[0016]實現所要求保護的方法的主要過程基于實施例和要求保護的從粉末化和塑化材料形成長的中空制品的裝置的操作而被示例如下。
[0017]圖1示出了要求保護的裝置(根據第一實施例)中的成型附件的總體視圖(部分剖開)；
[0018]圖2為心軸的總體視圖；
[0019]圖3為模具的總體視圖(部分剖開)；
[0020]圖4示出了安裝在心軸上的變形元件的對稱平面與經過心軸軸線的平面之間的方向的角度分布；
[0021 ]圖5示出了安裝在模具上的元件的方向的角度分布；
[0022]圖6和圖7示出了在心軸上具有附加排的變形元件的附件的實施例。
【具體實施方式】
[0023]用于從粉末化和塑化材料形成長的中空制品的裝置包括:擠出機(圖中未示出)和成型附件，該成型附件包括:模具1、心軸2和用于將心軸2固定在模具1內部的組件3。在這種情況下，成型附件(第一實施例中的模具和心軸以及第二實施例中的模具或心軸)的工作表面設置有，位于模具1和/或心軸2的工作表面上的具有統(tǒng)一周向間距的一個或多個突起變形元件4。
[0024]根據裝置的第一實施例，變形元件的所有排或一部分形成成對的排。在每對排中，在模具1和心軸2上的變形元件4的數量是相同的，并且在每一排中，用于固定心軸2的組件3至安裝于心軸2和模具1的表面上的元件4的距離是恒定的，模具1的變形元件4被設置為具有相對于心軸2變形元件4的最大為角間距一半的周向位移(沒有任何位移的實施例也是可能的)并且被設置為具有相對于心軸2的元件4的不大于元件4長度的3/2的線性位移(沒有任何位移的實施例也是可能的)。
[0025]突起變形元件4表現為在模具1和/或心軸2的工作表面上的流線型形狀的突起。優(yōu)選每一個這樣的突起具有對稱平面。
[0026]在每排中的變形元件4的對稱平面可以與經過心軸2軸線的平面重合或以不超過45°的角度α與心軸2軸線交叉。在這種情況下，在模具1和心軸2中的變形元件4的每一組成對的排的所述角度具有相反的符號。
[0027]作為構建本裝置的特定情況，模具1或心軸2能夠設置有一個或多個附加的不成對的變形元件4的排(參見圖6和圖7)。這些不成對的排可以位于成對的排的一側，并且可以分布在成對的排之間。
[0028]在實現所要求保護的方法的過程中，所述裝置(根據第一實施例)的操作如下:塑化材料的坯料被強迫從壓力腔體(在圖1?圖7中未示出)通過用于固定心軸2的組件3進入由帶有突起變形元件4的心軸2和模具1的工作表面所形成的環(huán)形軸對稱變形區(qū)域。在該區(qū)域中，在校準前執(zhí)行形成材料的額外的拉出和變形工序。
[0029]被強迫通過用于固定心軸2的組件3進入模具1與心軸2的工作表面之間的環(huán)形區(qū)域的材料在圍繞位于模具1和心軸2上成對的排的突起變形元件4流動的時候，反復改變著在裝置的不同區(qū)域中材料轉化的方向和速度，同時變形元件4對材料的直線平移運動的阻力產生了其沿環(huán)形通道中無論是在徑向還是在周向的運動在數值和方向上的重要速度梯度。如此能夠進行拉出和設置在軸向上并且在包封模具和心軸的工作表面的表面中沿環(huán)形區(qū)域的整個長度的環(huán)狀變形，設置在徑向的環(huán)狀變形以及具有不同符號的環(huán)狀剪切和彎曲應變，這最終導致在校準坯料前材料的整個體積的均勻的加強的變形處理。
[0030]在圍繞僅在模具或僅在心軸上設置的變形元件4流動時，也會產生所述變形，盡管程度較小。如果在模具1和心軸2上僅存在一組成對的排的變形元件4，也會產生所述變形，盡管程度較小。
[0031 ]根據隨后的說明來實現材料的所述變形處理。
[0032]經過用于固定心軸2的組件3進入模具1與心軸的工作表面之間的環(huán)形通道的材料移動通過位于所述工作表面上的第一組成對突起元件4中的第一排。讓我們考慮一個實施例，其中突起元件的第一排位于心軸2的表面上，當材料在從心軸2表面突出的突起元件4上穿過，進入變窄的通道時，材料經歷在徑向上的設置變形、沿環(huán)形通道的拉出變形和在經過心軸2軸線的平面上的彎曲應變。材料在鄰近心軸2的變形元件的對稱平面的區(qū)域經歷了所述變形的最大值。當材料圍繞突起變形元件4流動時，在經過心軸2的對稱軸的平面中和在包封心軸2表面的表面中的材料的彎曲應變產生了材料運動的方向的改變，這樣的運動由這些元件對直線平移運動的阻力所引起。在經過心軸2軸線的平面上的材料的