一種筒形件的內(nèi)橫筋擠壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬擠壓成形行業(yè)，特別是一種筒形金屬件的內(nèi)橫筋的擠壓成形擠壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于筒形件擠壓，采用傳統(tǒng)反擠壓方法，只能制造出直壁筒體，對(duì)于筒壁有內(nèi)環(huán)筋的形狀，無(wú)法直接擠壓成形，而是采用擠壓增厚筒壁方法擠壓出厚壁筒，后續(xù)采用機(jī)加方法切削掉多余材料成為高筋，材料浪費(fèi)較大，工序較多。
[0003]如圖1所示，使用凸模21、凹模22擠壓出增厚筒形件1，如圖2所示，后續(xù)采用機(jī)加方法切削掉增厚筒壁11的上、下兩部多余壁厚12、13，剩余的中間壁厚形成內(nèi)橫筋14。
[0004]各項(xiàng)研宄表明傳統(tǒng)反擠壓直壁軸向性能比側(cè)向性能高，存在各項(xiàng)異性，對(duì)于如輪轂、大型軸承、炮管等要求各項(xiàng)性能都較高的筒形件，如果采用目前傳統(tǒng)的直擠方法，管壁組織形變纖維方向與軸向相同，如圖3所示，筒形件16的纖維方向15與內(nèi)腔軸線相同，傳統(tǒng)擠壓方法是擠不出內(nèi)筋、凹槽和斜向纖維組織的，就無(wú)法滿足超遠(yuǎn)距離連續(xù)負(fù)載工作、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作、高溫高頻率應(yīng)力作用的性能需求，因此，目前，反擠壓急需解決的難點(diǎn)是把筒壁組織形變纖維方向擠壓傾斜，形成連續(xù)螺旋形態(tài)，如圖4所標(biāo)，筒形件17的纖維方向18以內(nèi)腔軸線為中心呈連續(xù)螺旋形態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種批量生產(chǎn)條件下，通過(guò)一種擠旋方法，把內(nèi)環(huán)筋或者內(nèi)環(huán)形凹槽直接擠旋出來(lái)，使得筒形件的筒壁纖維方向改變成斜向。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種筒形件的內(nèi)橫筋擠壓方法，涉及一種安裝在雙動(dòng)壓力機(jī)上的筒形件的內(nèi)橫筋擠壓模具，包括楔塊、左凸模、右凸模、凹模，具體步驟如下:
[0008]第一步:左凸模、右凸模合并在一起，壓力機(jī)上滑塊帶動(dòng)左、右凸模向下擠壓毛坯，形成初步較短筒壁；
[0009]第二步:左凸模、右凸模向左右各自運(yùn)動(dòng)，左凸模、右凸模的頭部工作帶壓入筒壁，壓入量不要大；
[0010]第三步:旋轉(zhuǎn)凹模，凹模帶動(dòng)毛坯璇轉(zhuǎn)，左凸模、右凸模的頭部工作帶對(duì)毛坯形成擠旋作用，左凸模、右凸模左右繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，加大壓入量，同時(shí)凹模帶動(dòng)毛坯不停旋轉(zhuǎn)，擠旋出較深的退刀槽；
[0011]第四步:左凸模、右凸模停止水平方向分離運(yùn)動(dòng)，壓機(jī)滑塊工作下行帶動(dòng)左凸模、右凸模再次擠壓毛坯，同時(shí)凹模繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在凹槽的筒壁部分組織纖維方向產(chǎn)生螺旋環(huán)繞分布，形成斜向纖維組織的筒壁；
[0012]第五步:凹模停止轉(zhuǎn)動(dòng)，左凸模向右，右凸模向左，合并，達(dá)到環(huán)筋的內(nèi)徑尺寸，左凸模、右凸模運(yùn)動(dòng)停止；
[0013]第六步:合并后的左凸模、右凸模整體下行，擠壓毛坯，下行行程達(dá)到內(nèi)筋的厚度，凹模同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成筋部斜向纖維組織；
[0014]第七步:左凸模、右凸模緩慢分開，每次壓入量不要大，要與凹模旋轉(zhuǎn)速度匹配，凹模同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到凹槽深度；
[0015]第八步:擠旋完成后，左凸模、右凸模收攏，做好脫模準(zhǔn)備；
[0016]第九步:左凸模、右凸模由壓力機(jī)上滑塊帶動(dòng)上行，壓力機(jī)下頂出缸作用頂桿，把擠壓件從凹模中頂出，完成一個(gè)擠壓件由擠旋工藝制造全過(guò)程。
[0017]本發(fā)明是一種在雙動(dòng)壓力機(jī)上制造帶水平內(nèi)環(huán)筋和內(nèi)環(huán)形凹槽的筒體的和擠旋成形方法，同時(shí)筒體纖維組織方向是螺旋分布的、斜向的，提高晶粒組織變形量和形變方向(傳統(tǒng)筒體反擠壓纖維方向是軸向)，提高擠壓件橫向和縱向綜合性能，提高擠壓產(chǎn)品壽命，作為關(guān)重件使用。
【附圖說(shuō)明】
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[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]圖1是傳統(tǒng)反擠壓筒體示意圖；
[0020]圖2是傳統(tǒng)擠壓內(nèi)環(huán)高筋時(shí)需要切削的筒壁余量示意圖；
[0021]圖3是傳統(tǒng)反擠壓筒體纖維方向示意圖；
[0022]圖4是筒體各項(xiàng)同性的高強(qiáng)度螺旋纖維方向示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的筒形件的內(nèi)橫筋擠壓模具裝配圖；
[0024]圖6是本發(fā)明的左右凸模下行擠壓毛坯示意圖；
[0025]圖7是本發(fā)明的左凸模向左運(yùn)動(dòng)及右凸模向右運(yùn)動(dòng)示意圖；
[0026]圖8是本發(fā)明的左右凸模左右步進(jìn)及凹模帶毛坯旋轉(zhuǎn)示意圖；
[0027]圖9是本發(fā)明的左右凸模下行擠壓毛坯及凹模同時(shí)旋轉(zhuǎn)示意圖；
[0028]圖10是本發(fā)明的左右凸模水平方向回縮及合并示意圖；
[0029]圖11是本發(fā)明的左右凸模整體下行擠壓毛坯示意圖；
[0030]圖12是本發(fā)明的左右凸模緩慢分開及凹模同時(shí)旋轉(zhuǎn)示意圖；
[0031]圖13是本發(fā)明的凹模停止轉(zhuǎn)動(dòng)及左右凸模相向運(yùn)動(dòng)合并示意圖；
[0032]圖14是本發(fā)明的左右凸模上行，擠旋件被頂出示意圖；
[0033]圖15是不同寬度、不同深度多內(nèi)筋、多凹槽筒體剖面圖；
[0034]圖16是本發(fā)明擠壓壓筒體纖維方向示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖5所示，一種筒形件的內(nèi)橫筋擠壓模具，包括上模座30、雙動(dòng)壓力機(jī)穿孔缸接頭32、楔塊31、左凸模35、右凸模36、左凸模固定板33、右凸模固定板39、左推拉固定板的液壓缸37、右推拉固定板的液壓缸38、凹模40、限位器43、下模座44、止推軸承板45、鋼珠軸承架47、鋼珠48、彈簧49、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置42，左凸模35、右凸模36分別通過(guò)左凸模固定板33、右凸模固定板39安裝在上模座30上，左凸模固定板33、右凸模固定板39可在上模座30上左右滑動(dòng)，左推拉固定板的液壓缸37 —端固定在上模座30上，另一端固定在左凸模固定板33上，右推拉固定板的液壓缸38 —端固定在上模座30上，另一端固定在右凸模固定板39上，左凸模35和右凸模36相對(duì)的側(cè)壁為斜面351、361，楔塊31嵌置在左凸模35和右凸模36的斜面351、361之間，楔塊31上接雙動(dòng)壓力機(jī)穿孔缸接頭32，雙動(dòng)壓力機(jī)穿孔缸接頭32從上模座30中部通孔30中穿出；凹模40通過(guò)限位器43固定在下模座44上，凹模40與下模座44之間裝有止推軸承板45，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置42帶動(dòng)凹模40在下模座44上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼珠軸承架47設(shè)置在下模座44上，鋼珠軸承架47設(shè)有容置腔471，彈簧49放置在容置腔471內(nèi)，鋼珠48亦設(shè)置在容置腔471中，鋼珠48的上端抵靠在凹模40的底部，鋼珠48的下端抵靠彈簧49，凹模40通過(guò)彈簧49在下模座44上實(shí)現(xiàn)上下浮動(dòng)，浮動(dòng)高度受限位器43所限制。
[0036]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置42，包括大齒輪422、小齒輪421、大皮帶輪420、小皮帶輪423、齒嵌離合器424、電機(jī)425，大齒輪422套置在凹模40的外周401上，大齒輪422與小齒輪421嚙合，電機(jī)425通過(guò)齒嵌離合器424、小皮帶輪423、大皮帶輪420帶動(dòng)小齒輪421轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)凹模40在下模座44上旋轉(zhuǎn)。
[0037]所述的左凸模固定板33、右凸模固定板39通過(guò)截面是T形槽導(dǎo)向配合結(jié)構(gòu)在上模座30上。
[0038]所述的限位器43的徑向凸設(shè)有圓環(huán)431，凹模40的外周401凸設(shè)有環(huán)形筋條402，限位器43套置在凹模40的外周401，圓環(huán)431置于環(huán)形筋條402上方，將凹模40限制在下模座44上。
[0039]所述的圓環(huán)431與環(huán)形筋條402的相接觸面設(shè)有油環(huán)形油槽432。
[0040]所述的下模座44上設(shè)有圓形凹腔441，凹模40的下部嵌置在圓形凹腔441中，止推軸承板45、鋼珠軸承架47亦設(shè)置在圓形凹腔441中，圓形凹腔441的側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形油溝 442。
[0041]所述的凹模40中部設(shè)有模腔403，工件9放置在模腔403中，模腔403的底部和下模座44均設(shè)有頂桿通孔50，頂桿51穿套在頂桿通孔50中。
[0042]為保證擠旋工藝實(shí)施，筒形件的內(nèi)橫筋擠壓模具需裝置在雙動(dòng)壓力機(jī)上，具體模具各部分工作原理分述如下:
[0043](I)、可以左右水平運(yùn)動(dòng)的左、右凸模35、36:左、右凸模35，36分別固定在各自左、右凸模固定板33、39上，左、右凸模固定板33、39與上模座3截面是T形槽導(dǎo)向結(jié)構(gòu)配合，左推拉固定板的液壓缸37推拉左凸模固定板33實(shí)現(xiàn)左凸模35水平開合運(yùn)動(dòng)；同理右推拉固