[发明专利]一种U形弯挤模具及方法

权利要求书

1.一种U形弯挤模具，包括螺栓和瓣模，两个瓣模在分型面处可以完全贴合并依靠螺栓固定形成挤压模腔，其特征在于：所述挤压模腔为U形等通道挤压模腔，挤压模腔按照成形段依次为引导段I、渐变段I、弯曲段、渐变段II和引导段II，各模腔之间均光滑过渡，引导段I和引导段II的中心轴线平行，渐变段I和渐变段II的中心轴线平行；

所述引导段I和引导段II为等径圆通道，其横截面为圆形，直径为D，引导段I和引导段II的长度为L；

所述渐变段I为等面积变截面形状的光滑过渡通道，该段模腔的横截面形状从圆形平滑过渡到椭圆形，渐变段I和引导段I相接的端面为圆形截面，直径为D，渐变段I和弯曲段相接的端面为椭圆形，渐变段I的长度为0.1~0.2L；

所述弯曲段的两个端面分别与渐变段I和渐变段II相接，两个端面的横截面都是椭圆形，处于同一水平平面内，两个椭圆形状大小都相同，两椭圆形在水平方向上存在角度差β；

所述渐变段II为等面积变截面形状的光滑过渡通道，该段模腔的横截面形状从椭圆形过渡到圆形，渐变段II和弯曲段相接的端面为椭圆形，渐变段II和引导段II相接的端面为圆形截面，直径为D，渐变段II的长度为0.1~0.2L。

2.根据权利要求1所述的U形弯挤模具，其特征在于：所述引导段I和引导段II的两中心轴线之间的距离为M，M取值范围为2D~3D。

3.根据权利要求1所述的U形弯挤模具，其特征在于：所述渐变段I和渐变段II的圆形截面处于同一水平面内，渐变段I和渐变段II的椭圆形截面处于同一水平面内。

4.根据权利要求1所述的U形弯挤模具，其特征在于：所述β取值范围为60o~90o。

5.一种U形弯挤方法，采用权利要求1~4任一项所述的U形弯挤模具，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将第一根坯料放入引导段I中，在引导段I中第一挤压杆的作用下，坯料进入渐变段I内，当第一根坯料完全进入引导段I时，将第二根坯料放入引导段I中；当第二根坯料完全进入引导段I时，引导段II中的第二挤压杆开始对第一根坯料进行挤压，当引导段II中第一根坯料完全进入渐变段II时，两段坯料分别完成往复挤压变形一次；

（2）引导段I中的第一挤压杆开始对第二根坯料进行挤压，当引导段I中第二根坯料完全进入渐变段I中时，引导段II中的第二挤压杆开始对第一根坯料进行挤压，当引导段II中第一根坯料完全进入渐变段II时，两段坯料分别完成往复挤压变形两次；

（3）依照上述步骤（2）重复进行，可同时完成两根坯料的往返重复挤压变形，根据材料的组织性能的加工要求，选择往复挤压变形的次数；

（4）当第一根坯料和第二根坯料往复挤压变形后，在引导段II放入第三根坯料和第四根坯料，当引导段II中第四根坯料完全进入渐变段II时，第一根坯料和第二根坯料从引导段I中完全挤出，完成第一根坯料和第二根坯料的全部挤压变形。

6.根据权利要求5所述的U形弯挤方法，其特征在于：所述坯料与模腔引导段I和引导段II的截面形状尺寸相同，坯料的直径为D，长度为0.5-0.8L。