[发明专利]一种“肚大口小”式枝桠类轻合金构件的挤压成形方法

权利要求书

1.一种“肚大口小”式枝桠类轻合金构件的挤压成形方法，其特征在于，它包含如下步骤：

(1)成形前准备：将轻合金筒形件加热到成形温度并保温一定时间，并将挤压成形模具整体预热至轻合金筒形件成形温度左右并保温一定时间；所述的挤压成形模具包含与压力机的上部结构连接的上模具组件、与压力机下部结构连接的下模具组件、顶出装置、打料装置以及分瓣式内外支撑组件；所述的上模具组件包含上模板、上模垫板、凸模、凸模芯轴，上模具组件设在下模具组件的上方，凸模上设有成形角度，成形角度由小到大，再由大到小过渡；所述的下模具组件包含下模板、燕尾键、应力圈、固定导轨，固定导轨为锥形固定导轨，锥形固定导轨的两侧固定有燕尾键，上模具组件、下模具组件之间设有分瓣式内外支撑组件，所述的分瓣式内外支撑组件包含分瓣外支撑、分瓣内支撑和内支撑；顶出装置设在下模具组件的下方，并与下模具组件间隙配合连接；顶出装置的顶端与分瓣式内外支撑组件接触配合连接，末端与顶出缸连接；打料装置固定在下模具组件的上方，并设在上模具组件及分瓣式内外支撑组件的外侧；将预热保温后的模具安装在压力机上；在即将与轻合金筒形件接触的凸模、分瓣外支撑、分瓣内支撑和内支撑的表面均匀的涂抹油基石墨润滑剂，随后将预热好的轻合金筒形件放置到分瓣外支撑、分瓣内支撑之间；

(2)成形过程：压力机带动上模具组件上的上模板、上模垫板、凸模和凸模芯轴向下运动，凸模开始由上至下地与轻合金筒形件直筒壁部分接触，将筒壁慢慢地向径向推进，口部逐渐缩小；由于凸模设置有成形角度，角度由小到大，再由大到小，所以轻合金筒形件在凸模压力的作用下，经过三个阶段的变形：

一是径向微缩口变形阶段：此阶段凸模成形角较小，对应的径向缩口力较大，缩口压力的作用效果较多的分给径向，使轻合金筒形件伴有轻微的壁厚和高度的增加；

二是径向大缩口变形阶段：随着压力机带动凸模继续向下挤压，成形角由小角度变为稍大的角度，径向缩口力减小，缩口压力更多的流向接触点的切线方向，致使镦粗作用明显，壁厚增加较多，高度增加减少，整体表现出的径向缩口较上一阶段明显增快增大；

三是最终成形阶段：压力机带动凸模向下继续挤压筒形件，成形角由大角度变为小角度，筒形件上部弯曲筒壁由于角度的变小开始有扩口的趋势，径向缩口力又重新变大，这一趋势使镦粗效果相应减弱，但是此时整体的筒壁形成一个类阶梯形状，致使缩口还是会有介于第一阶段和第二阶段之间一种镦粗效果，此时由于凸模接近最终成形位置，形成阶梯状筒壁与分瓣内支撑之间的距离近似相等的格局，缩口的最后阶段可近似认为筒壁与分瓣内支撑之间的距离在整体平移，稳步减少直至挤压最后成形；

(3)挤压成形完成后：停止压力机上工作台的向下运动，压力机上工作台反向向上运动，带动凸模上升并与缩口筒形件脱离，同时上模板带动内支撑上升，与分瓣内支撑脱离；通过顶出缸对一级顶杆作用，联动产生对二级顶块的顶起作用，致使二级顶块推动分瓣内支撑、分瓣外支撑同时向上运动，此时由于固定导轨上燕尾键的导向作用使分瓣内支撑在向上的同时产生径向的收缩效果，直径的缩小以便于缩口筒形件的脱模，这个时候首先将分瓣外支撑取下，进而便可轻松顺利的取下缩口筒形件。

2.根据权利要求1所述的一种“肚大口小”式枝桠类轻合金构件的挤压成形方法，其特征在于，所述的上模具组件的上模板、上模垫板、凸模通过圆柱销周向定位后再通过紧固件相互固定连接；凸模上还设有与凸模芯轴对应的凸模芯轴凹槽；凸模芯轴通过凸模芯轴凹槽与凸模定位，并与凸模螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种“肚大口小”式枝桠类轻合金构件的挤压成形方法，其特征在于，下模板与压力机的下工作台固定连接；下模板的下部设有十字架式和圆柱形复合在一起的型腔；型腔内部与顶出装置间隙配合；应力圈固定在下模板的上表面上；下模板的上表面中部设有固定导轨凹槽；固定导轨固定在下模板的固定导轨凹槽上。

4.根据权利要求1所述的一种“肚大口小”式枝桠类轻合金构件的挤压成形方法，其特征在于，所述的顶出装置包含一级顶杆、一级顶块、二级顶杆、二级顶块；所述的一级顶杆和一级顶块螺纹连接；一级顶块为十字架式顶块，并与下模板间隙配合；一级顶块、二级顶杆、二级顶块依次接触连接；二级顶杆为圆柱形顶杆，与下模板间隙配合；二级顶块与分瓣式内外支撑组件接触配合。