[发明专利]一种双向挤压成形的工艺及装备

说明书

本发明公开了一种双向挤压成形的工艺及装备，包括以下步骤：将坯料进行双向挤压，调控双向挤压的速度，使坯料成形为具有直线形轮廓或弯曲轮廓的型材；对型材的曲率进行测量和反馈，并对型材进行矫形，使型材与预设形状、尺寸匹配；将型材按预设尺寸进行定尺锯切。该工艺可有效解决弯曲回弹、起皱、截面变形、破裂等成形缺陷问题，突破现有弯曲成形技术的成形极限，实现小弯曲半径薄壁型材的成形、在线热处理和曲率半径的精确控制。

技术领域

本公开属于型材挤压和弯曲成形技术领域，具体涉及一种双向挤压成形的工艺及装备。

背景技术

弯曲构件是指采用铝合金、镁合金、钛合金以及钢铁等金属材料、高分子材料、复合材料以及其它非金属材料等所制造的具有一定弧度的特殊结构和零部件，如弯曲的线材、管材、棒材、型材以及壁板等。该类构件在石油化工、航空航天、新能源汽车、船舶、高铁以及建筑等领域均具有广泛且重要的应用。

制备弯曲构件，特别是金属材料的弯曲构件，一般采用两步成形法。第一步是通过挤压、轧制、拉拔等工艺获得直线型的构件；第二步是采用拉弯、滚弯以及绕弯等冷弯成形工艺对直线型构件进行弯曲，从而获得弯曲构件。弯曲回弹、起皱、截面变形、破裂等成形缺陷成为弯曲构件制造的瓶颈。

近年来，人们提出在传统热挤压机的出口区域添加弯曲成形设备，利用挤压成形后型材的余热对挤出型材进行温、热弯曲的方法以提高弯曲成形工艺的成形极限。但仍面临小弯曲半径薄壁构件难以制造、空心型材截面易发生变形、铝合金型材在线固溶处理难以实现、弯曲型材曲率半径难以精确控制以及型材表面质量保护困难等诸多技术问题。

发明内容

本公开目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种双向挤压成形的工艺及装备；该工艺可有效解决弯曲回弹、起皱、截面变形、破裂等成形缺陷问题，突破现有弯曲成形技术的成形极限，实现小弯曲半径薄壁型材的成形、在线热处理和曲率半径的精确控制。

本公开的第一发明目的是提出一种双向挤压成形的工艺，为实现上述目的，本公开采用下述技术方案：

一种双向挤压成形的工艺，包括以下步骤：

将坯料进行双向挤压，调控双向挤压的速度，使坯料成形为具有直线形轮廓或弯曲轮廓的型材；

对型材的曲率进行测量和反馈，并对型材进行矫形，使型材与预设形状、尺寸匹配；

将型材按预设尺寸进行定尺锯切。

作为进一步的技术方案，双向挤压的过程为：

移动第一挤压机构和第二挤压机构中的至少一个对坯料进行挤压，第一挤压机构和第二挤压机构相向运动，从而对坯料进行相向挤压，调控第一挤压机构和第二挤压机构的挤压速度大小以及挤压速度比值，使坯料成形为型材。

作为进一步的技术方案，矫形的过程为：

根据测量的型材曲率与预设形状、尺寸的比对，首先采用调整双向挤压速度的方式对挤出型材的曲率进行修正，然后对型材的平整度和曲率进行精密化整形，以达到型材设计尺寸精度要求。

作为进一步的技术方案，定尺锯切的过程为：

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。

本公开的第二发明目的提出一种双向挤压成形的成套装备，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；