接术与工艺Technology五金科技HARDWARE管子钳铝合金钳柄体液态挤压工艺及模具上海交通大学塑性成型工程系洪慎章【摘要】采用液态挤压代替热模锻生产铝合金钳柄体，可显著提高材料利用率、减少成形工序及降低产品、成本。介绍了钳柄体材料、锻件设计、模具结构，分析了液态挤压的工艺参数及选择依据、产品技术经济性。【关键词】管子钳；铝合金钳柄体；液态挤压；模具结构LiquidExtrusionTechnologyforFormingtheAI——AlloyGripofthePipeWrenchandDesignoftheDie[Abstract]Usingliquidextrusiontomanufacturethealuminum-alloygrip，takingtheplaceofhotdieforging．cangreatlyincrease．thematerialutilizationrate．reducetheprocesszngproceduresandlowertheproductcost．Thegripmaterial，designoftheforgedpartandstructureofthediewereintroduced．Thetechnologicalparametersfortheliquidextrusionandtheselectionbasis，andthetechnicallyeconomicPropertyoftheproductwereanalyzed．【KeyWords]pipewrenchA-alloygrip；liquidextrusion；diestructure1引言过去采用的热模锻成形管子钳铝合金钳柄体，不仅成形工序多(铝棒下料一毛坯加热一空气锤拔长制坯一摩擦压力机开式模锻一切边一冲矩形孑L)，加1二余量大，而且材料利用率很低，更重要的是因工人操作不慎，常常出现废品，致使产品成本较高。通过分析，采用新的液态挤压f也称液态模锻)成形工芝，在机械性能达到与热模锻件相等的情况下，成形工序少，加工余量小，材料利用率大大提高，明显降低产品成本。液态挤压是一种借鉴于压力铸造和热模锻工艺而发展起来的新型金属加工T艺，对成形各种有色金属复杂零件是一种行之有效的新方法。2钳柄体材料及其锻件设计图1为钳柄体零件图，它不仅有较高的力学性能，而且形状较复杂。为了保证钳柄体的强度，材料应为LD5锻造铝合金。力学性能要求：ab≥420MPa．a≥13％，硬度大于105HB。收稿日期：2《)09—4—1【J作者简介：洪慎章．上海交通大学塑性成型工程系教授图1钳柄体零件根据钳柄体零件图及液态挤压工艺的要求，设计时应合理选择分模面。确定液态挤压件分模面的原则，与压力铸造1二艺相同。通过液态挤压方法应把钳柄体端部的长圆形孑L制出，另外，采用平分模可把钳柄体头部上的方形孑L20mm×22mm制成盲孑L：为了使制件容易从型腔中取出，并希望获得挤压充填成形的良好效果。同时便于模具加工及开模后制件留在下模。因此。该制件应具有两个分模面，一个是左右凹模组成的正(图2左视图中心线)；另五金科技HARDWARE接术与工艺Technology一个是凸模与凹模组成的(图2中的BCD)；这样就图2钳柄体挤压件图2钳柄体挤压件3模具结构及设计参数3．1液态挤压模具结构铝合金钳柄体液态挤压模具结构如图3所示。它主要有凸模3、右凹模4、芯轴9和左凹模11组成所要求的型腔。右凹模4和左凹模11分别用螺钉各自固定在右凹模动模5和左凹模定模板lO上，芯轴9通过其凸肩镶嵌在右凹模4上，左凹模定模板l0用螺钉紧固在下模板8上，右印模动模板5经过侧缸(未画出)在导柱6上实施开启及闭合。4图3钳柄体液态挤压模具1．上模板2．凸模固定板3．凸模4．右凹模5．右凹模动模板6．导柱7．垫板8．下模板9．芯轴1O．左凹模定模板11．左凹模固定在上滑块上的凸模以一定速度向下挤入型腔，压力达一定数值后保压；铝合金凝固后卸压，凸模通过工作缸的回程向上移动，直至离开下凹模后，再用侧缸开启右凹模。使芯轴从制件长圆形孑L中脱出，然后从左凹模上取出制件。3．2模具设计的主要参数为了保证挤压件的质量，设计模具参数时，必须考虑如下问题：(1)间隙。凸模与左右两个凹模之间的间隙要适当。过小则因凸模与凹模的装配误差而相碰或咬住；过大则铝合金熔液通过间隙喷出，造成事故；或者在间隙中产生纵向飞边，减小加压效果，且阻碍脱模。合理的间隙与加压开始时间、加压速度、压力大小、工件尺寸及金属材料有关。根据实际生产经验，单边间隙取0．1mm。(2)排气。在左右两个凹模完：全闭合后，铝合金熔液因缓慢地浇人型腔，型腔中气体可基本排出。液态挤压时，留在凸模导向部分的少量气体，通过凸模与凹模之间的间隙排出...
