[发明专利]一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具

权利要求书

1.一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，包括挤压筒部分、上模部分、下模部分；

挤压筒部分包括挤压冲头(1)、隔热板Ⅰ(2)、挤压筒(3)、隔热板Ⅱ(4)、加热/保温装置(16)；带孔的隔热板Ⅰ(2)固定在挤压筒(3)上方，孔与挤压筒(3)的上端口上下同轴相对应；挤压筒(3)中间的空腔为坯料仓(10)；隔热板Ⅱ(4)固定在挤压筒(3)的底部，挤压冲头(1)自隔热板Ⅰ(2)的孔向下伸入到坯料仓(10)内；挤压筒(3)外部设置加热/保温装置(16)，加热/保温装置(16)放置在隔热板Ⅱ(4)上部；

上模部分包括凹模(5)、隔热套(17)、限位装置(13)；凹模(5)为下部设有向上凹的凹槽，凹模(5)的凹槽上顶部上开有流道(9)，流道(9)与坯料仓(10)连通；凹模(5)凹槽侧壁内部设置加热孔Ⅰ(12-1)，加热孔Ⅰ(12-1)内装有加热棒；凹模(5)顶部开设销孔，销孔采用定位销Ⅰ(8-1)与挤压筒(3)固定；凹模(5)凹槽侧壁外设有隔热套(17)，隔热套(17)的外部设有限位装置(13)，限位装置(13)设有限位槽(15)，凹模(5)两侧设两侧设有圆柱销，圆柱销穿过隔热套(17)，圆柱销末端插入限位装置(13)的限位槽(15)中，实现凹模(5)的定位和固定；

下模部分包括凸模(6)、二次挤压冲头(11)、隔热板Ⅲ(7)；凸模(6)设有向上的凸起，此凸起相匹配的伸入到凹模(5)的凹槽内；凸模(6)内部设置加热孔Ⅱ(12-2)，加热孔Ⅱ(12-2)内装有加热棒；凸模(6)开设有销孔，采用定位销Ⅱ(8-2)使得凸模(6)与凹模(5)固定连接；凸模(6)中心处开阶梯通孔，阶梯通孔与流道(9)同轴连通，阶梯通孔内设置二次挤压冲头(11)；隔热板Ⅲ(7)固定在凸模(6)底部；

所述的凹模(5)与凸模(6)工作时，两者之间组合形成薄壁壳形件的型腔(14)。

2.按照权利要求1所述的一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，隔热板均采用玻璃纤维和高温树脂复合材料，挤压冲头与坯料仓之间小间隙配合，挤压冲头固定在双动液压机的内滑块上，在坯料仓中做垂直方向上的运动。

3.按照权利要求1所述的一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，凹模顶部设置的流道，凹模与凸模合模时凹模与挤压筒通过定位销进行导正，使得流道与坯料仓中心对正，凹模两侧伸出的圆柱销伸入限位装置的限位槽内，隔热套通过圆柱销固定在凹模上。

4.按照权利要求1所述的一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，凸模和凹模合模时工作部分共同组成型腔，此时凸模和凹模合模时通过定位销进行导正，保证型腔的尺寸误差在合理的范围内，从而控制成形件的尺寸精度。

5.按照权利要求1所述的一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，所述的加热孔内装的加热棒、加热/保温装置都连接外部控温装置，限位装置和挤压筒部分都固定在双动液压机上方的外滑块上，限位装置和挤压筒部分整体随外滑块移动而移动，凸模和隔热板Ⅲ固定在液压机工作台上，二次挤压冲头连接下部液压缸。

6.按照权利要求1所述的一种带二次挤压成形的铜合金薄壁壳形件的半固态触变成形模具，其特征在于，工作方式：将整套模具安装在双动液压机上，挤压筒部分与上模部分、上模部分与下模部分都通过定位销导正，在加热孔内插入加热棒，加热棒与加热/保温装置均连接控温装置，设置挤压筒的加热/保温装置的温度范围为其中，T_S为所成形铜合金的固相线，T_L为所成形铜合金的液相线；设置凸模和凹模内的加热棒温度为400℃～600℃，待模具到达设定温度并保温一段时间后，将制备好的铜合金半固态坯料放入坯料仓，挤压机内滑块下行，带动挤压冲头进入坯料仓，对坯料施加压力，坯料在压力作用下通过流道被挤入凹模和凸模形成的型腔内，待挤压冲头向下运行至设定位置且坯料填充型腔后，下部的液压缸向上运行，带动二次挤压冲头上行，对型腔中的坯料施加压力，实现对坯料部分实现二次挤压成形，实现材料在型腔中的二次充型，提升薄壁壳形件成形质量；完成铜合金薄壁壳形件的成形后，液压机内滑块上行，挤压冲头随内滑块上行，接着液压机的外滑块上行，挤压筒部分和限位装置随着外滑块上行，挤压筒部分和上模部分分开，外滑块上行一段距离后，凹模两侧圆柱销碰到限位槽的下限位，凹模被限位装置拉起，隔热套也随着凹模被拉起，凸凹模开模，薄壁壳形件留在凸模上，下部液压缸再次向上运动，带动二次挤压冲头向上运动，将铜合金薄壁壳形件顶出。