[发明专利]形成金属合金的挤出型材/部分的弯曲长度的方法

说明书

一种挤出材料的方法，包括：将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的所述挤出材料中产生速度梯度；以及，通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。

分案申请声明

本申请是国际申请日为2018年05月10日、国际申请号为PCT/GB2018/051260的PCT国际申请，于2020年01月10日进入中国国家阶段的、发明名称为“形成金属合金的挤出型材/部分的弯曲长度的方法”、申请号为201880046445.X的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及一种用于在一次挤出-弯曲工艺中形成弯曲的金属合金型材(特别是具有预先设计的曲率的铝合金型材)的方法和装备。

背景技术

减少陆上、海上和空中运输中使用的金属部件的重量，可以减少燃料消耗，以及从而减少二氧化碳的排放。铝合金型材在工业制造中被广泛地用作构造元件，用于生产具有高轮廓复杂性的超轻型部件结构，包括：飞机工业中的座椅滑轨、纵梁和框架，以及汽车工业中的窗框和车顶纵梁(Roof rail)。这主要是因为它们有助于实现轻质、坚固和刚性结构的构造。考虑到减少空气动力阻力以及改善美观的需求，制造和应用具有良好适应性能的高精度弯曲铝合金型材的制造和应用是非常有必要的。

有一些广泛认可的用于弯曲铝合金型材的方法。通常，它们首先通过型轧或者挤出的方式制造直的型材，随后进行后续的二次弯曲工艺，例如拉伸弯曲、回转牵引弯曲、压弯或者辊弯(三辊辊弯、四辊辊弯或者六辊辊弯)。然而，这些过程存在缺点，因为：(i)需要不止一个工艺以获得具有期望的曲率的型材，这大幅降低了制造生产率；(ii)由于在二次弯曲工艺中施加的高外部弯曲应变，经常发生回弹和横截面变形；(iii)对于中空部分，在二次弯曲工艺中使用了各种填充物和芯棒，以避免潜在的横截面变形和屈曲；(iv)由于弯曲型材需要很大的力，因此需要重型机器；以及，(v)如果壳体太薄或者曲率太大，很多中空型材就无法弯曲。

改善生产的挑战在于以更高的生产率来生产出具有精确的曲率、不变形的横截面和明确定义的性能的弯曲型材。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种挤出材料的方法，包括：将材料提供到挤出设备的挤出腔中，其中，所述挤出腔包括挤出孔，并且所述挤出设备包括与所述挤出腔的内部相通的第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件能够相对于所述挤出腔独立地移动，移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件中的至少一个以压缩所述挤出腔内的材料，并在穿过所述挤出孔的所述挤出材料中产生速度梯度；以及，通过所述挤出孔挤出所述材料，以使所述速度梯度形成具有弯曲轮廓的挤出物。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于挤出材料的设备，该设备包括：用于接收挤出材料的挤出腔，所述挤出腔包括挤出孔；第一压缩元件和第二压缩元件，所述第一压缩元件和所述第二压缩元件与所述挤出腔的内部相通且能够相对于所述挤出腔独立地移动。

该方法可包括移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件二者，以压缩所述挤出腔内的材料。该方法可包括以不同的速度移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。

移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可包括沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件。沿着公共轴线移动所述第一压缩元件和所述第二压缩元件可包括使所述第一压缩元件和所述第二压缩元件沿着所述公共轴线以相反的方向彼此相向地移动。所述挤出孔的横截面平面可平行于所述公共轴线，使得通过所述挤出孔挤出所述材料包括通过所述挤出孔基本上垂直于所述公共轴线地挤出所述材料。