[发明专利]一种变壁厚壳体挤压成形方法

说明书

本发明提供了一种变壁厚壳体挤压成形方法，步骤包括：下料；坯料加热至始锻温度；反挤压制坯；模圈安装；坯料加热；终成形。采用本发明方案，能够成形出薄壁、深孔、变壁厚的难加工材料构件，所得变壁厚筒形构件力学性能高和质量好，且具有材料利用率高和加工效率高的优点；能够制备超长薄壁壳体构件，所得壳体同等壁厚部位的壁厚差小。

技术领域

本发明涉及精密塑性成形技术领域，具体涉及一种变壁厚壳体挤压成形方法。

背景技术

变壁厚壳体构件在各类制造行业中应用广泛，涉及结构钢、铝合金、镁合金等多领域。其传统制备方法有两种：一种方法是直接采用棒料机械加工，但这种方法材料浪费巨大，效率极低，构件性能差，且对于大尺寸构件无法批量生产；另一种方法是采用正挤压工艺或反挤压工艺进行制备，但对于薄壁、变壁厚的大尺寸构件，往往需要多道次工序，且设备空高要求高，成形吨位要求大，特别是对于高强铝合金、高强钢以及镁合金等难变形材料，成形更加困难，成形工序更加复杂，制造效率极其低下。更关键地是，对于长度不小于700mm、内径不小于100mm的变壁厚筒形件，采用传统反挤压工艺只能将构件同等壁厚区域的壁厚差控制在0.5mm-0.8mm，要想进一步减小其壁厚差，一直是本领域未能解决的难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种操作简便、材料利用率高、制造效率高、产品质量好的变壁厚壳体挤压成形方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。

一种变壁厚壳体挤压成形方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，下料，将原材棒料车削为所需尺寸的坯料；

步骤2，加热，将步骤1所得坯料加热至始锻温度并保温60±10分钟；

步骤3，反挤压制坯，将加热后的坯料放入反挤压模具中，采用液压机对坯料进行反挤压制坯，挤压出带内孔的壳体，壳体长径比≤2，所得壳体置于空气中冷却；

步骤4，模圈安装，将第一挤压模圈和第二挤压模圈装入卧式挤压设备的挤压筒中，并将挤压模圈分区加热，其中，第一挤压模圈加热至250℃±20℃，第二挤压模圈加热至400℃±20℃；其中，第一挤压模圈的孔心与第二挤压模圈的孔心同轴布置，第一挤压模圈与第二挤压模圈之间具有腔室；

步骤5，坯料加热，将步骤3所得坯料加热至始锻温度，并保温60±10分钟；

步骤6，终成形，将经过步骤5处理后的坯料放入终成形模具中，合模，采用卧式挤压设备对坯料进行减薄挤压，挤压结束后，放入空气中冷却，得变壁厚壳体。

为进一步提高变壁厚壳体成形质量，步骤6中，挤压凸模自起始以20mm/s的速度运动20s后，挤压凸模以10mm/s的速度运动直至挤压完成。

为更进一步提高变壁厚壳体成形质量，所述腔室的长度为变壁厚壳体长度的1/3~1/2。

有益效果：采用本发明方案，能够成形出薄壁、深孔、变壁厚的难加工材料构件，所得变壁厚筒形构件力学性能高和质量好，且具有材料利用率高和加工效率高的优点；采用本发明方案，能够制备超长薄壁壳体构件，所得壳体同等壁厚部位的壁厚差小；采用本发明方案，可大幅缩短超长壳体构件的加工周期，可操作强，成本低，适用于大规模生产。

附图说明

图1是实施例1中变壁厚壳体挤压成形方法的挤压模圈加热保温及成形过程示意图；

图2是实施例1中变壁厚壳体挤压成形方法过程示意图；

图3是实施例1中成形的变壁厚壳体锻件；

图4是实施例1中成形的变壁厚壳体锻件的检测部位示意图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。