本發(fā)明涉及金屬加工，特別涉及一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、鋁合金型材是應(yīng)用最廣泛的輕質(zhì)構(gòu)件之一，因其具備輕質(zhì)量、高強度、易成形、外表美觀、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，在交通運輸、航空航天、電器、建筑等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的鋁型材開發(fā)過程成本高、效率低且費時費力，需要憑借經(jīng)驗對模具進(jìn)行反復(fù)修模，直到能夠加工出合格的產(chǎn)品。

2、隨著計算機仿真技術(shù)日益強大，可以通過有限元軟件對型材擠壓過程進(jìn)行模擬，通過模擬可以看到金屬在經(jīng)過不同模具結(jié)構(gòu)時的流動情況，但是仿真模擬結(jié)果和實際金屬流動存在差異，且擠壓過程微觀組織的演變更難以通過模擬獲得其規(guī)律。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置及方法，用能夠減少鋁合金型材新產(chǎn)品的開發(fā)周期和開發(fā)成本。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，包括升降組件、擠壓組件和模具組件，所述擠壓組件和所述模具組件分別設(shè)置在所述升降組件的活動端和固定端上；

4、所述擠壓組件包括擠壓桿，所述模具組件包括擠壓筒、加熱組件和可拆卸式模具，所述擠壓桿、所述擠壓筒和所述可拆卸式模具從上往下對準(zhǔn)設(shè)置，所述加熱組件設(shè)置在所述擠壓筒的外圍，所述可拆卸式模具根據(jù)所述鋁合金型材的截面特征可拆卸成多個模具塊。

5、本發(fā)明的有益效果在于：通過升降組件、擠壓組件和模具組件的配合，可以在擠壓過程中的任意時刻進(jìn)行中止，得到擠壓過程中不同變形階段的鋁合金型材，并分別進(jìn)行取樣分析，得到鋁合金型材在不同變形階段的擠壓流動數(shù)據(jù)。同時，通過更換可拆卸式模具，從而得到不同模具結(jié)構(gòu)下的擠壓流動數(shù)據(jù)，這樣就能夠得到鋁合金型材在不同模具結(jié)構(gòu)、不同變形階段的金屬流動規(guī)律，從而指導(dǎo)鋁合金型材模具設(shè)計，縮短了鋁合金型材新產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少了鋁合金型材新產(chǎn)品的開發(fā)成本。

6、可選地，當(dāng)所述鋁合金型材為實心，所述可拆卸式模具沿著工作帶中心的縱截面可拆卸成多個模具塊。

7、可選地，當(dāng)所述鋁合金型材為空心，所述可拆卸式模具包括可拆卸連接的上分流膜和下成型膜，所述上分流膜上設(shè)置有模芯，所述下成型膜上從上往下依次設(shè)置有焊合室和下工作帶，所述模芯伸入所述焊合室內(nèi)，所述下成型膜沿著所述焊合室中心的縱截面可拆卸成多個模具塊。

8、根據(jù)上述描述可知，根據(jù)鋁合金型材的不同結(jié)構(gòu)設(shè)計不同的可拆卸式模具，保證拆卸后的多個模具塊能夠得到擠壓過程中不同變形階段的鋁合金型材。

9、可選地，所述可拆卸式模具的進(jìn)料端橫截面大于出料端橫截面。

10、根據(jù)上述描述可知，可拆卸式模具從進(jìn)料到出料的端面不斷縮小，以提高擠壓效果。

11、可選地，所述模具組件還包括設(shè)置在所述固定端上的下底座，所述下底座為三層層疊設(shè)計，所述擠壓筒裝配到所述下底座的上層，所述可拆卸式模具裝配到所述下底座的中層，所述下底座的下層設(shè)置有中空通孔；

12、所述擠壓筒的出料端橫截面小于所述可拆卸式模具的進(jìn)料端橫截面，所述可拆卸式模具的出料端橫截面小于所述中空通孔的橫截面。

13、可選地，所述可拆卸式模具的多個模具塊在裝配后呈圓臺狀，所述可拆卸式模具的進(jìn)料端高于所述下底座的中層頂面。

14、根據(jù)上述描述可知，模具高度設(shè)計為略高于底座高度，且多個模具塊在裝配后呈圓臺狀，使得模具在擠壓過程中，受到從上到下的擠壓力時，各個模具塊越擠越緊，金屬棒料就不會從模具間隙中溢出。

15、可選地，所述加熱組件包括纏繞式加熱線圈、陶瓷貼片、溫度控制器以及接觸式熱電偶，所述溫度控制器與所述纏繞式加熱線圈、所述接觸式熱電偶電連接；

16、所述纏繞式加熱線圈纏繞在所述擠壓筒的外圍，所述陶瓷貼片包圍在所述纏繞式加熱線圈的外圍，所述接觸式熱電偶與所述擠壓筒內(nèi)相接觸。

17、可選地，所述擠壓組件和所述模具組件分別通過不同的夾具設(shè)置在所述升降組件的活動端和固定端上。

18、可選地，所述可拆卸式模具在工作帶下方設(shè)置有空刀。

19、第二方面，本發(fā)明提供一種鋁合金型材擠壓流動的研究方法，使用第一方面的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其方法包括步驟：

20、將鋁合金棒料放入擠壓筒內(nèi)，并啟動加熱組件進(jìn)行可控加熱；

21、通過升降組件帶動擠壓桿向下，使得擠壓筒內(nèi)的鋁合金棒料在擠壓桿的擠壓下向著可拆卸式模具流動；

22、在擠壓過程中的任意時刻進(jìn)行中止，并在可拆卸式模具、擠壓筒和鋁合金型材冷卻至室溫后，取出可拆卸式模具，并拆卸成多個模具塊，得到擠壓過程中不同變形階段的鋁合金型材；

23、從不同變形階段的鋁合金型材的不同位置分別取樣分析，得到鋁合金型材在不同變形階段的擠壓流動數(shù)據(jù)，并通過更換可拆卸式模具，從而得到不同模具結(jié)構(gòu)下的擠壓流動數(shù)據(jù)，根據(jù)所述鋁合金型材在不同模具結(jié)構(gòu)、不同變形階段的擠壓流動數(shù)據(jù)來指導(dǎo)鋁合金型材模具設(shè)計。

24、其中，第二方面所提供的一種鋁合金型材擠壓流動的研究方法所對應(yīng)的技術(shù)效果參照第一方面所提供的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置的相關(guān)描述。

技術(shù)特征：

1.一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，包括升降組件、擠壓組件和模具組件，所述擠壓組件和所述模具組件分別設(shè)置在所述升降組件的活動端和固定端上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，當(dāng)所述鋁合金型材為實心，所述可拆卸式模具沿著工作帶中心的縱截面可拆卸成多個模具塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，當(dāng)所述鋁合金型材為空心，所述可拆卸式模具包括可拆卸連接的上分流膜和下成型膜，所述上分流膜上設(shè)置有模芯，所述下成型膜上從上往下依次設(shè)置有焊合室和下工作帶，所述模芯伸入所述焊合室內(nèi)，所述下成型膜沿著所述焊合室中心的縱截面可拆卸成多個模具塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述可拆卸式模具的進(jìn)料端橫截面大于出料端橫截面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述模具組件還包括設(shè)置在所述固定端上的下底座，所述下底座為三層層疊設(shè)計，所述擠壓筒裝配到所述下底座的上層，所述可拆卸式模具裝配到所述下底座的中層，所述下底座的下層設(shè)置有中空通孔；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述可拆卸式模具的多個模具塊在裝配后呈圓臺狀，所述可拆卸式模具的進(jìn)料端高于所述下底座的中層頂面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述加熱組件包括纏繞式加熱線圈、陶瓷貼片、溫度控制器以及接觸式熱電偶，所述溫度控制器與所述纏繞式加熱線圈、所述接觸式熱電偶電連接；

8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述擠壓組件和所述模具組件分別通過不同的夾具設(shè)置在所述升降組件的活動端和固定端上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其特征在于，所述可拆卸式模具在工作帶下方設(shè)置有空刀。

10.一種鋁合金型材擠壓流動的研究方法，使用權(quán)利要求1至9任一所述的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置，其方法包括步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的一種鋁合金型材擠壓流動的研究裝置及方法，其裝置包括升降組件、擠壓組件和模具組件，擠壓組件和模具組件分別設(shè)置在升降組件的活動端和固定端上；擠壓組件包括擠壓桿，模具組件包括擠壓筒、加熱組件和可拆卸式模具，擠壓桿、擠壓筒和可拆卸式模具從上往下對準(zhǔn)設(shè)置，加熱組件設(shè)置在擠壓筒的外圍，可拆卸式模具根據(jù)鋁合金型材的截面特征可拆卸成多個模具塊。本發(fā)明能夠得到鋁合金型材在不同模具結(jié)構(gòu)、不同變形階段的金屬流動規(guī)律，從而指導(dǎo)鋁合金型材模具設(shè)計，縮短了鋁合金型材新產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少了鋁合金型材新產(chǎn)品的開發(fā)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王火生,楊秦嘉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28