[发明专利]采用挤压方法制造内外双管中间带隔筋工件的模具和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用挤压方法制造内外双管中间带隔筋工件的模具和方法。是一种应用于轻合金、黑色金属和有色金属成形领域，针对无焊缝要求、外管呈喇叭形、隔筋端面成形饱满、内外管高度可控、外形复杂、隔筋横截面可变的双管带筋件的挤压成形方法和方法。

背景技术

在现代轻合金塑性成形方法中，带隔筋33的内外管形件（外管31与内管32两端平齐，见图1和图2）一般采用卧式挤压而成，但是卧式挤压需使用蛇形模或者平面分流模，挤压时，锭坯材料在强大的压力作用下被模子上桥分流成7段金属流入焊合室，金属在焊合室中被重新高压焊合后流出模孔形成锻件，最后切割分段成为产品。因此，这样制品表面有多条焊缝，无法适应强度要求高的场所；模具加工复杂，制造成本高；挤压时工作应力较高，所需要的设备的吨位大，模具易损坏。卧式挤压的局限性就是要求挤压件横截面尺寸必须一致，不能变化。如果加工如图5和图6的工件，即内管32、外管31的壁形状是变化的、隔筋33的厚度也是变化的、内管32与外管31高度不一致，卧式挤压就没有办法制造。

因此，迫切需要一种一次成形、成形中无焊缝的高质量、高精度、高效益的先进制造方法。

发明内容

本发明目的是提供一种采用挤压方法制造内外双管中间带隔筋工件的方法和模具，以解决现有技术存在的制品表面有多条焊缝，无法适应强度要求高的场所；模具加工复杂，制造成本高；挤压时工作应力较高，所需要的设备的吨位大，模具易损坏，经济效益低，且挤压件横截面图形必须一致，卧式挤压的局限性就是要求挤压件横截面尺寸必须一致，不能变化的问题。

本发明的技术方案是：一种采用挤压方法制造内外双管中间带隔筋工件的模具，其特征在于，包括上下同轴设置的凸模和凹模，凸模的顶端固定在上模板的下面，凹模固定在下模板的上面，在该下模板的中部的通孔内滑动安装顶杆；

在该凸模的底端中部设有内管成型槽，在该内管成型槽外周设有数个径向的隔筋成型槽，在该隔筋成型槽的两侧设有外周凸模头，在该内管成型槽内为对应内管底部的中心凸模头；

所述的凹模的底端设有凹模底板，在该凹模底板的上面设有与所述的工件底端形状对应的凹凸结构；在该凹模底板的中心设有脱模通孔，并穿过所述的顶杆；

所述的凸模与凹模组合后，在两者之间形成与所述的工件对应的工件成型空腔。

所述的凸模的外周设有至少四条轴向的U形导槽；在所述的凹模的顶端装有圆环形的导板，该导板的内周面与凸模导向面滑动配合；在该导板的下面沿圆周均布有与U形导槽对应的径向的刮板导向槽，在每一刮板导向槽内安装有个可滑动刮板，刮板的内端形状与U形导槽对应，并用刮板紧固螺钉穿过导板的螺孔紧固。

在所述的凸模的顶端设有外凸缘；所述的凸模的顶端通过固定板和垫板与上模板连接，垫板的上面与上模板的下面连接，在该垫板的下面中部设有与凸模顶端外凸缘配合的圆形凹槽，凸模顶端外凸缘嵌入该圆形凹槽内并用圆环形的固定板套在外凸缘下面，用螺钉紧固。

所述的凸模的中心凸模头的底面高于外周凸模头的底面一个高度差h。

所述的隔筋成型槽的顶端从外管至内管的轨迹形状为水滴形。

所述的凹模的外周装有圆筒状的应力圈，在所述的下模板的上面装有下垫板，应力圈与凹模之间的接触面是1.5°倒锥面，应力圈靠该倒锥面紧紧向下压住凹模的外周面，下模板、下垫板与应力圈由螺钉连接，下模板在使用时固定在液压机的工作台上静止不动。

一种使用所述的模具采用挤压方法制造内外双管中间带隔筋工件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）锯切下料：将圆柱形原料锯切分段；

（2）一次加热：将分段后的原料加热；

（3）镦粗预成型：将加热后的原料预成型为与成型模具的凹模配合的圆锥台形工件毛坯；

（4）二次加热：再次加热到适于挤压的温度；

（5）一次立式挤压成形：将加热后的工件毛坯置入凹模内，并使工件毛坯悬空，然后启动冲压机，使凸模下行与凹模合拢将毛坯工件挤压成型。

所述的步骤（5）的具体操作方法是：

A、开启液压机，将凸模下移到凹模内；

B、将刮板向中心移动，使其内端移到与凸模的U形导槽底面的位置；然后上移凸模；

C、在模具上涂抹润滑剂，然后将加热后的工件毛坯置入凹模内；

D、启动液压机，使凸模下行与凹模合拢将毛坯工件挤压成型为挤压件成品；

E、提起凸模，挤压件成品的外管的顶端被刮板压住，防止被涂抹带出；

F、冷却后，将刮板向外周移动，使其内端移出凹模的内周面；