[发明专利]一种双向挤压成形的工艺及装备

权利要求书

1.一种双向挤压成形的工艺，其特征是，包括以下步骤：加热和送料：对坯料、挤压模具以及挤压筒加热；加热两个坯料，将加热后的两个坯料分别送入到双向挤压机的两个挤压筒内；双向挤压成形：采用两个相向运动的挤压机构对加热后的两个坯料进行相向挤压，通过调控两个相向运动的挤压机构的挤压速度的大小及速度比值，在双向挤压机的出口处成形出曲率可变的弯曲构件；曲率监测和反馈：对型材的曲率进行在线测量，并将测量结果反馈到控制系统，控制系统对实际测量的曲率与产品的目标曲率进行比较，通过实时调整双向挤压速度对型材的曲率进行调控和修正；在线矫形：在双向挤压型材的同时对型材的形状进行校核，使得型材的几何尺寸与设计尺寸一致；由平直度矫正系统矫正型材的翘曲变形，由曲率矫正系统对型材的曲率进行精确整形，其中，平直度矫正系统由两组滚轮构成，分别为平直度校正系统的第一组滚轮、平直度校正系统的第二组滚轮，每组滚轮包括两个平行的滚轮，分别位于型材两侧，此处的滚轮的轴线与型材的上、下表面平行；曲率矫正系统由一对与型材产品最终尺寸相一致的曲率矫正系统的弧形滑槽组成，弧形滑槽即为曲率矫形部件，弧形滑槽所带的滑槽即形成与预设形状匹配的型材通道以供型材通过；在线冷却：在双向挤压过程进行的情况下，对型材进行冷却；在线二次成形：在双向挤压型材的同时，对型材进行扭转或二次弯曲，从而实现复杂多维型材的制造；温度监控和反馈：对型材的温度进行实时监控，并反馈到控制系统中，控制系统通过调整挤压速度的大小以调控型材的温度，确保型材热处理条件和微观组织结构满足要求；在线定尺锯切：在挤压的同时对型材进行定尺锯切，由第一组锯切-牵引系统夹持型材并沿型材运动轨迹移动，第二组锯切-牵引系统移动至设定锯切位置对型材进行夹持和锯切；第一组锯切-牵引系统松开型材并移动至型材下一设定锯切位置对型材进行夹持和锯切；两套锯切-牵引系统往复交替锯切型材，实现对型材的定尺锯切；其中，双向挤压机本体侧部设置料台，第一组锯切-牵引系统和第二组锯切-牵引系统均包括夹持装置、锯切装置、运动机器人，第一组锯切-牵引系统的运动机器人可沿料台上的第二导轨水平运动，第二导轨可沿第三导轨、第五导轨垂直运动，从而使得第一组锯切-牵引系统的运动机器人的运动轨迹与型材的运动轨迹保持一致，第二组锯切-牵引系统的运动机器人可沿料台上的第一导轨水平运动，同时第一导轨可沿第四导轨、第六导轨垂直运动，从而使得运动机器人的运动轨迹与型材运动轨迹保持一致。

2.一种双向挤压成形的成套装备，用于实施权利要求1所述的一种双向挤压成形的工艺，其特征是，包括：坯料加热炉，将坯料进行加热提供给送料机构；送料机构，将坯料由坯料加热炉输送给双向挤压机；双向挤压机，相向挤压坯料由挤压模具型腔挤出型材；曲率监测和反馈装置，采用光学测量原理对挤出的型材的几何形状进行扫描、成像和计算，从而获得型材的曲率，并反馈给控制系统，控制系统根据型材曲率要求调整双向挤压机的挤压速度；在线矫形装置，包括平直度矫正系统和曲率矫正系统，由控制系统控制对型材进行矫形；在线冷却装置，对型材进行冷却；在线二次成形装置，包括夹持装置和成形装置，夹持装置位于靠近双向挤压机的一侧用以固定型材，成形装置位于远离挤压机的一侧，用于产生相对运动，从而使得型材发生扭转或二次弯曲；在线定尺锯切装置，包括第一组锯切-牵引系统、第二组锯切-牵引系统，第一组锯切-牵引系统、第二组锯切-牵引系统沿型材的运动轨迹设置，第一组锯切-牵引系统或第二组锯切-牵引系统夹持住型材并牵引型材沿型材的运动轨迹移动，第二组锯切-牵引系统或第一组锯切-牵引系统根据型材定尺长度移动至设定位置，并对型材进行夹持锯切；温度监控和反馈装置，其由控制系统控制，温度监控和反馈装置监测型材的温度；料台包括用以安装曲率监测和反馈装置、在线矫形装置、在线冷却装置、在线二次成形装置、温度监控和反馈装置的平台和滑轨；曲率监测和反馈装置、在线矫形装置、在线冷却装置、在线二次成形装置、温度监控和反馈装置均与滑轨配合并沿滑轨移动，滑轨在料台上呈正交布置，安装在滑轨上的曲率监测和反馈装置、在线矫形装置、在线冷却装置、在线二次成形装置、温度监控和反馈装置根据型材的运动轨迹实时调整位置。

3.如权利要求2所述的一种双向挤压成形的成套装备，其特征是，所述双向挤压机包括两相对设置的挤压筒，挤压筒内盛放坯料，且挤压筒内穿设挤压杆沿其往复移动，挤压杆与挤压缸固定连接，挤压缸与液压泵站连接，液压泵站由控制系统控制；两挤压筒之间设置挤压模具型腔，挤压模具型腔两端均设置入模口分别与两挤压筒连通，两挤压杆相向运动将挤压筒内坯料挤压进挤压模具型腔内，挤压模具型腔还设置出模口供挤压成形的型材挤出。