[发明专利]一种电塑性管材挤压成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及塑性加工中的挤压成型领域，尤其涉及一种电塑性管材挤压成型装置。

背景技术

挤压成型是塑性加工领域中一项重要的成形工艺技术，是对放在模具模腔（或挤压筒）内的金属坯料施加强大压力，迫使金属坯料产生定向塑性变形，从挤压模具的模孔中挤出而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。挤压可以生产管，棒，型，线材以及各种机械零件。传统的挤压技术是对放在模具内的金属坯料施加一定的外力，使其压出模孔或流入特定的孔隙而成形的塑性加工方法。按金属塑变流动方向及变形特征分类，有正向挤压、反向挤压、侧向挤压、连续挤压及特殊挤压。按挤压温度分类，有热挤压，温挤压及冷挤压。

通过金属塑性变形的微观机理可知，塑性变形的实质是大量位错的产生和运动，由于位错的运动和相互间的作用，在塑性变形中将产生位错的缠结和位错与第二相及晶体缺陷的反应等现象，从而阻碍位错的运动，形成加工硬化，使得塑性变形难以继续。因此，对金属材料采用热挤压成型的技术，将金属材料加热到热锻成形的温度进行挤压。这样，借助于热锻温度下金属材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。目前，热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒材及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性相对较低的有色金属机器合金、低中碳钢等，而且还可以成形强度较高的高碳和高合金钢，如不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。但是，采用热挤压成形技术，金属坯料必须加热至热锻温度进行挤压，常常伴有较严重的氧化和脱碳等加热缺陷，影响积压件的尺寸精度和表面粗糙度，而且为了使金属坯料达到均匀的成形温度，加热的时间一般比较长，热损耗比较大，生产效率比较低。而电塑性效应是指金属材料在运动电子(电流或电场)的作用下，变形抗力急剧下降，塑性明显提高的现象。因此利用电塑性效应，在金属塑性加工过程中，在金属变形方向上施以高密度电流，从而在金属内部形成电子风，电子风作用于金属推动其位错的运动并克服运动中的障碍，减轻了金属的加工硬化现象所产生的影响，使其成形性能大大提高。同时交变电流也能产生感应交变磁场，进而感应出交变电场，处于电场中的金属能够产生感应电流而达到加热的目的。

针对热挤压成形的相关发明专利众多，公开号为CN2715873Y的发明中给出了一种无缝铝管挤压的工模具，其主要针对的是较易塑性成形的铝管，但是该发明不能实现管材变细变薄的加工。而公开号为CN101670385A的发明中，使用了对金属材料施加脉冲电流以增加材料的成形性，但是其装置简单，不适用于加工管材。公开号为CN202516868U的发明创造中为了实现挤压成形，在挤压筒中部装有加热器对金属加热，由于加热的对象是整块原材料，存在加热时间长，热损耗大的问题，效率较低。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种通过对加工坯料引入电流，依据金属材料的电塑性效应，增加金属材料的延展性和降低塑性变形正的抗力的电塑性挤压成型装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种电塑性管材挤压成型装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种电塑性管材挤压成型装置，其特征在于，包括芯轴、挤压动模、挤压垫、挤压筒、挤压静模和脉冲电源；

所述芯轴与所述挤压垫固定连接在一起；

所述挤压筒是两端开口的筒状结构，在所述挤压筒的第一端，坯料、所述挤压动模、所述挤压垫和所述芯轴通过所述挤压筒的第一端的开口放入所述挤压筒，并且所述挤压动模带动所述挤压垫和所述芯轴运动；所述挤压筒的第二端与所述挤压静模可拆卸地连接在一起；

所述挤压静模包括电阻模块和导电模块，所述导电模块包裹在所述电阻模块的外面；

所述电阻模块是一个环形的柱状结构，所述电阻模块与所述挤压筒连接一端的内径与所述挤压筒的内径相匹配，并从所述挤压筒的第二端开始，所述电阻模块的内表面向所述芯轴均匀倾斜；

所述脉冲电源的正极与所述挤压静模的所述导电模块导线连接，所述脉冲电源的负极通过所述挤压动模与所述芯轴导线连接。

进一步地，所述挤压垫、所述挤压动模和所述挤压筒是用绝缘材料制成的。

进一步地，所述挤压垫的是中空的，所述芯轴与所述挤压垫通过螺纹或者锁扣固定连接的。

进一步地，所述挤压动模是中空的，所述芯轴通过所述挤压垫的中空部分和所述挤压动模的中空部分与所述脉冲电源的负极导线连接。

进一步地，所述芯轴采用易导电材料。

进一步地，所述脉冲电源所提供的电流是根据坯料选择。