[发明专利]一种变形铝合金的成型装置及其成型方法

权利要求书

1.一种变形铝合金的成型装置，包括上模(1)，其特征在于：所述上模(1)的一端外部固定安装有下模(2)，所述下模(2)的外表面固定套接有增压袋(3)，所述增压袋(3)的外表面活动安装有压板(4)，所述压板(4)的外表面固定安装有电磁铁(5)，所述上模(1)的另一端固定安装有固定连接板(6)，且固定连接板(6)的一端表面与增压袋(3)的一端开口表面固定相连，所述固定连接板(6)的中部表面固定安装有压力阀(7)，所述固定连接板(6)的外部固定套接有第一磁板(8)，所述第一磁板(8)的内腔中活动安装有第二磁板(9)，所述第二磁板(9)的内侧壁上固定安装有加热气囊(10)，所述加热气囊(10)的内侧表面固定安装有限位筒板(11)，所述限位筒板(11)的内侧壁活动安装有金属坯料体(12)，所述金属坯料体(12)的一端活动安装有挤压轴杆(13)，所述挤压轴杆(13)的一端外表面固定安装有固定件(14)，所述固定件(14)的外部固定套接有挤压件(15)，所述挤压件(15)的外表面固定安装有导电件(16)。

2.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置，其特征在于：所述增压袋(3)的整体形状呈圆环形，所述增压袋(3)的横截面形状呈“凸”字形，所述增压袋(3)的内腔为中空，所述增压袋(3)的表面具有柔性和导热性，所述增压袋(3)朝向固定连接板(6)的一端表面为开口状。

3.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置，其特征在于：所述压板(4)共有四个，且压板(4)呈圆周形均匀分布在增压袋(3)的外表面，所述压板(4)的形状呈圆弧形，且压板(4)的弧度与增压袋(3)的外表面弧度相适配，所述压板(4)具有导热性，所述固定连接板(6)的一端表面开设有与压板(4)的一端表面相适配的槽道，所述电磁铁(5)共有四个，且每一个电磁铁(5)所在位置均与每一个压板(4)所在位置相适配。

4.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置，其特征在于：所述压力阀(7)为双向阀，具有双开性，所述压力阀(7)位于增压袋(3)的一端开口和加热气囊(10)的一端开口相接处，所述固定连接板(6)呈圆环形，所述固定连接板(6)的朝向加热气囊(10)的一端表面上开设有与第二磁板(9)的一端以及限位筒板(11)的一端相适配的槽道。

5.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置，其特征在于：所述第一磁板(8)和第二磁板(9)皆具有磁性，所述第一磁板(8)的磁性和第二磁板(9)的磁性相斥，所述第二磁板(9)具有导电性，所述第二磁板(9)共有四个，且第二磁板(9)呈圆周形均匀分布在加热气囊(10)的外表面，所述第二磁板(9)的形状为圆弧形，且第二磁板(9)的弧度值与加热气囊(10)的外表面弧度值相适配，所述加热气囊(10)的形状呈圆筒形，且加热气囊(10)的内腔为中空，所述加热气囊(10)的内腔中充满高温气体，所述加热气囊(10)的表面具有柔性和耐热性，所述限位筒板(11)共有四个，且限位筒板(11)呈圆周形均匀分布在金属坯料体(12)的外表面，所述限位筒板(11)的形状为圆弧形，且限位筒板(11)的弧度值与金属坯料体(12)的外表面弧度值相适配，所述限位筒板(11)具有导热性。

6.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置，其特征在于：所述固定件(14)共有两个，分别位于挤压件(15)的内侧壁上下两端处，所述挤压件(15)的形状呈圆环形，且挤压件(15)的厚度值与加热气囊(10)的厚度值相适配，所述挤压件(15)具有隔热性，所述导电件(16)具有导电性，所述导电件(16)共有两个，且导电件(16)分别位于挤压件(15)的外表面上下两端处，所述第二磁板(9)的表面开设有与导电件(16)的宽度相适配的槽道，所述挤压件(15)的一端通过导线与现有交变电源固定相连接，所述导电件(16)的一端通过导线与挤压件(15)相串联，所述第二磁板(9)的一端通过导线与电磁铁(5)的外部线圈一端相连接，所述电磁铁(5)的另一端通过导线与交变电源固定相连，即电磁铁(5)、第二磁板(9)、导电件(16)、挤压件(15)以及现有交变电源形成一串联电路。

7.根据权利要求1所述的一种变形铝合金的成型装置的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先启动现有交变电源，以及供气设备，通过现有送料设备，将金属坯料体(12)水平横向插入限位筒板(11)内侧壁所形成的空腔中，待金属坯料体(12)插入完成，且确认金属坯料体(12)是处于正对上模(1)中心处的位置处后，再通过现有液压推送设备，带动挤压轴杆(13)向前移动，且使挤压轴杆(13)正对金属坯料体(12)的中心处进行水平横向移动，待挤压轴杆(13)的一端与金属坯料体(12)的一端相触，再控制现有液压推送设备向前带动挤压轴杆(13)进行推动挤压金属坯料体(12)，金属坯料体(12)受挤压轴杆(13)的推压力，从而向上模(1)的表面挤去，又因上模(1)的表面开设有分流孔，则金属坯料体(12)的一端通过上模(1)表面分流孔，从而形成四股均匀大小的金属流，金属流通过上模(1)的表面继续向外延展，逐渐进入上模(1)和下模(2)之间的焊合空腔；

S2、与此同时，在挤压轴杆(13)向前移动推动挤压金属坯料体(12)时，挤压轴杆(13)带动挤压件(15)一同向前，当挤压件(15)向前移动时，挤压件(15)带动导电件(16)插入第二磁板(9)的内部，并与第二磁板(9)相触，当导电件(16)和第二磁板(9)相触时，现有交变电源内电流通过挤压件(15)和导电件(16)流入第二磁板(9)处，再通过第二磁板(9)而流至电磁铁(5)处，使电磁铁(5)处线圈通入循环流动交变电流，因电磁铁(5)处完成通电，进而电磁铁(5)开始显示磁性，且因电磁铁(5)处通入的是交变电流，则电磁铁(5)的磁极不断上下颠倒循环变化，如此，电磁铁(5)和第一磁板(8)之间的磁性关系则会呈不断循环且规律性的变化，其中，变化周期的时间段数值可根据工况进行相适应的安排和调整；

S3、此外，在挤压轴杆(13)挤压金属坯料体(12)时，挤压件(15)还会对加热气囊(10)的一端造成挤压，在挤压件(15)挤压加热气囊(10)时，加热气囊(10)内部气体受压，而气压增大，进而促使压力阀(7)受压而打开阀门，当压力阀(7)打开阀门时，加热气囊(10)内部气体大量涌入增压袋(3)的内部，从而将增压袋(3)的内腔充满，因此，当第一磁板(8)对电磁铁(5)产生磁斥力时，电磁铁(5)带动压板(4)一同向内收缩，当压板(4)收缩时，压板(4)大幅度挤压增压袋(3)的内腔，使增压袋(3)内部气压增大，进而增压袋(3)向内挤压金属坯料体(12)经过上模(1)之后所形成的金属流，使金属流流速变慢，并向中心处聚拢，又因流入增压袋(3)内部的气体具有高温，因此，金属流受高温影响而产生一定程度的软化，从而使焊合空腔中的合金中的β相AIFeSi可以及时转变为球状a相AIFeSi，从而形成高质量的成型合金体，且焊合后的金属流正对下模(2)的中心处模孔进行挤压；

S4、在挤压力的作用下，金属流通过下模(2)中心处模孔，从而形成所需特定形状的工件，在持续挤压成型生产时，当第一磁板(8)对电磁铁(5)产生磁斥力后，第一磁板(8)变化成对电磁铁(5)产生磁吸力时，此时，电磁铁(5)带动压板(4)向外扩展，当压板(4)向外移动时，压板(4)带动增压袋(3)的外表面向外张开，使得增压袋(3)内部容积变大，气压变小，则还未进行挤压成型的金属坯料体(12)，在挤压轴杆(13)的推动下，仍向上模(1)挤去，并通过上模(1)所形成的金属流会再次大量流至上模(1)和下模(2)之间所预留的焊合空腔处，待第一磁板(8)对电磁铁(5)产生一段时间的磁吸力后，第一磁板(8)再次对电磁铁(5)产生磁斥力，此时，在磁斥力的影响下，电磁铁(5)再次带动压板(4)向内回缩，进而增压袋(3)再次对金属流造成较强的气压力，促使金属流软化并焊合；

S5、如此，按照上述步骤，该发明装置可循环持续运作，使得金属坯料体(12)不断被推挤，依次通过上模(1)和下模(2)，从而完成挤压成型的工作。