[发明专利]挤压模铸方法及其装置

说明书

本发明属于挤压成型领域，具体涉及一种挤压模铸方法及其装置。

现有挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程，塑性变形只有在外加压强超过糊料流动极限应力时才能发生，现有挤压工艺是：凉料、装料、预压、挤压等过程其中预压是指：装入料室内的糊料在螺杆或活塞的推动下迫使糊料向前运动，糊料不断密实和排出气体，当糊料进入具有曲线变形的挤压嘴子部位被挡板挡住，使其达到特定压强，预压是指：当糊料达到特定压强撤去挡板，糊料从挤压嘴挤出，进入模具挤压，糊料由挤压嘴挤出时，紧贴挤压嘴子内壁的那一部分糊料前进中受到较大的阻力(曲线变化部分的半径越小，摩擦阻力越大)，而位于挤压嘴子中心部位的糊料没有受到这样大的阻力，因而在糊料内部产生不等的推进速度，这样“分层流动”在一定情况下形成产品内部结构缺陷，同时导致产品沿径向不同部位密度的不均匀。而且，料室的直径与压出产品直径比是3∶1，即大设备压制小制品，也就是所谓的“大马拉小马”影响设备能力发挥。之所以发生以大设备压制小设备，主要是因糊料进入模具后，如果模具太大其内部的压强不易保持一致，压出的制品密度不一，易制出废品。

本发明的目的是提供一种能压制直径大于料室直径3倍以上的制品的方法及装置，并通过此方法及装置挤压出的制品的结构致密，均匀性好，无气泡、无裂纹及取向性好。本方法及装置具体是一种及挤压模铸方法及装置。

本发明的目的这样实现的：在挤压模具内在挤压机机头的挤出方向的相反方向施加一恒定压力，作用于从挤压机机头挤出的物料，使之承受特定的压强而成型的方法。

实现上述挤压模铸方法的装置，其包括挤压机、模具、活塞、万向连轴器、万向器、油缸或汽缸、油泵或汽泵。挤压机机头与模具之间有一带夹套的先收敛后扩张的喇叭状连接体，三者之间由卡盘或螺栓相连结。连接体较小的一端与挤压机机头相通，较大的一端与模具相通；模具内有一活塞，活塞通过万向连轴器与油缸或汽缸连接，油缸或汽缸的另一端由一万向器固定。油缸或汽缸给活塞的压强由油泵或汽泵控制。

由于本挤压模铸方法及装置的独到之处，将原挤压工艺中的预压与挤压二道工序改为一次完，更重要的是因连接体取代挤压嘴，一改原工艺中的大设备挤压小规格制品，即料室直径与制品直径之比必须小于3∶1，本方法及装置可挤压制品直径大于料室直径，料室直径与制品直径的比可大于或等于1∶3。并且性能能达到或基本达到原工艺要求。

本挤压模铸方法及装置，其方法简便易行、设备简单、造价低，可用于碳素制品、耐火材料、粉末冶金、高分子材料、火炸药等的大规模制品的成型：

图1为本发明的实施例的结构剖视图

图示：1-挤压机机头  2-连接体  3-模具  4-活塞

5-万向连轴器  6-油缸  7-万向器

本实施例的装置，其结构是：挤压机机头和一喇叭状带夹套的连接体通过卡盘或螺栓相连接，连接体通过螺栓与模具相连。连接体的内径较小的一端与料室内径相同，连接体内径较大的一端与模具内径相同。模具内有活塞，活塞由一万向连轴器与油缸相连，油缸被一万向器固定，有一油泵与油缸相连接。

本实施例的工作方法是：糊料进入料室，由挤出机的活塞或螺杆推入模具，并充满空隙，糊料受到模具内的活塞的反向阻力，机头压强不断上升，当机头压强大于油缸推动活塞所赋予的预定的轴向阻力时，活塞开始后退，活塞在后退过程中，由其给予糊料的压强由油缸的油泵控制并保持，糊料逐渐充满模具，并成型，冷却后卸下模具，从模具中将成型的物料取出，即得到压制的制品，在卸下第一套模具后，再将第二套模具装上，重复上述动作，即可连续压制第二根制品。

本实施例是在φ95mm螺压机上进行φ300mm药柱的成型实验，机头的压强20.5MPa，油缸的压强保持4.04MPa，进药嘴压强为13.2p，其最后塑化情况良好。

本实施例同时适用于碳素制品，耐火材料、粉末冶金及高分材料的大规模制品。

用本发明的方法及装置，可压制制品直径大于设备的料室致3倍以上的制品。而且，制品的结构致密、均匀性好、无气泡、无裂纹，以及制品的取向性好。