專利名稱：鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具及擠壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具及使用方法，具體涉及一種生產(chǎn)鎂合金正方形截面棒材所使
用的等通道旋形型腔的擠壓模具及擠壓方法。
背景技術(shù)：
鎂合金在目前工程應(yīng)用的金屬結(jié)構(gòu)材料中密度最輕，是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬之一，其出色的性能得到了工程界的廣泛關(guān)注。目前鎂合金棒材的擠壓成型技術(shù)是一個(gè)比較新穎且日漸成熟的技術(shù)。鎂合金棒材等通道角擠壓成型具有成形性能好、精度高、工序簡(jiǎn)單、操作方便、所得產(chǎn)品性能優(yōu)異，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。但由于彎曲成型時(shí)坯料的彎曲半徑不同，造成在相同半徑處材料的組織并不均勻，因此限制了人們對(duì)鎂合金在一些要求等半徑處擁有相同組織和性能方面的實(shí)驗(yàn)研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具及擠壓方法，根據(jù)材料在距心部相同半徑處旋轉(zhuǎn)成型的成型半徑相同，來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)材料的等半徑處擁有相同組織和性能。 上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其組成包括固定板，所述的固定板連接固定下模，所述的下模和上模用定位銷固定并通過(guò)螺栓連接在一起，所述的上模和下模相對(duì)端面的曲面形成通道，所述的通道中段為旋形通道。 所述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，所述的通道由兩端的直通道通過(guò)圓角銜接通道連接所述的旋形通道形成。 所述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，所述的通道為右旋90°通道或左旋90°通道。 鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具的擠壓方法，將鎂合金棒材坯料在模具進(jìn)口由推桿推入直通道，與模具一起進(jìn)行預(yù)熱，保持?jǐn)D壓溫度IO(TC _3001:，然后用推桿以2mm/s-4mm/s的速度把坯料擠入模具的旋形通道中進(jìn)行旋形變形，再經(jīng)過(guò)圓角銜接通道完成旋形變形后由直通道對(duì)成制品進(jìn)行規(guī)直處理，擠壓過(guò)程中，在直通道出口旋加一背壓力并在通道內(nèi)部涂抹潤(rùn)滑油，擠壓全過(guò)程中模具相對(duì)于工作臺(tái)靜止。
本發(fā)明的有益效果 1.本發(fā)明采用一組不同的通道組合成一種復(fù)合的以中段旋形通道為重點(diǎn)的擠壓通道，利用這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其獨(dú)特的擠壓加工生產(chǎn)過(guò)程。所得成制品在相同半徑處具有相同的組織結(jié)構(gòu)特性，細(xì)晶強(qiáng)化程度從材料心部向四周呈遞增趨勢(shì)，所生產(chǎn)棒材的表面晶粒細(xì)小，所以擁有更高的韌性，從而機(jī)械性能得以大幅提高。本發(fā)明通過(guò)在旋形通道內(nèi)的熱擠壓加工中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，得到晶粒尺寸較小并且組織成分較均勻的鎂合金，克服了已有技術(shù)的缺陷，在距離心部相同半徑處的材料擁有相同的組織特征。大幅提高了材料的均勻性。 2.本發(fā)明設(shè)備輕巧，投資少，易于拆裝，安全系數(shù)較高。 3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，型腔形狀可根據(jù)材料的性能和生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)整，模具加熱 方便，易于控制加工溫度，調(diào)整工藝參數(shù)。 4.本發(fā)明圓角銜接通道位于旋形通道兩端，分別與兩端的直通道相連，銜接直通 道與旋形通道，能夠防止兩通道之間的僵硬的銳邊銜接損傷所加工的鎂合金材料。


附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是附圖1的A-A剖視圖。 附圖3是附圖1的B-B剖視圖。 附圖4是附圖1的C-C處通道截面剖視圖。 附圖5是附圖1的D-D處通道截面剖視圖。 附圖6是附圖1的E-E處通道截面剖視圖。 附圖7是附圖1的F-F處通道截面剖視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 : 鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其組成包括固定板l，所述的固定 板連接固定下模2，所述的下模和上模3用定位銷4固定并通過(guò)螺栓5連接在一起，所述的 上模和下模相對(duì)端面的曲面形成通道6，所述的通道中段為旋形通道9。
實(shí)施例2 : 上述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，所述的通道由兩端的直通道 7通過(guò)圓角銜接通道8連接所述的旋形通道形成。 所述的通道由直通道、圓角銜接通道、旋形通道、圓角銜接通道、直通道順次連接 組合而成。通道截面為20mmX20mm的正方形，角部為lmm的倒圓角。 所述通道的組成包括兩個(gè)直通道、兩個(gè)銜接圓角通道和一個(gè)旋形通道。所述直通 道位于模具兩端，分別為材料的進(jìn)口和出口 ；所述旋形通道位于模具中部，是擠壓成型的主 要變形區(qū)域；所述圓角銜接通道位于旋形通道兩端，分別與兩端的直通道相連，其作用主要 是銜接直通道與旋形通道，防止兩通道之間的僵硬的銳邊銜接損傷所加工的鎂合金材料。
實(shí)施例3 : 上述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，所述的通道為右旋90°通道 或左旋90°通道。 附圖2中箭頭10表示背壓方向，箭頭11表示擠壓方向，12表示要加工的壞料。
當(dāng)坯料由通道的右端進(jìn)入后，順次經(jīng)過(guò)一組通道完成左旋90。旋形擠壓。
實(shí)施例4: 鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具的擠壓方法，將所述的鎂合金方形棒 材等通道旋形型腔的擠壓模具固定在工作臺(tái)上，使在擠壓加工過(guò)程中模具相對(duì)于工作臺(tái)靜 止，沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)。將鎂合金棒材坯料在模具進(jìn)口由推桿推入直通道，與模具一起
4進(jìn)行預(yù)熱，保持?jǐn)D壓溫度100°C -30(rC，然后用推桿以2mm/s-4mm/s的速度把坯料擠入模具 的旋形通道中進(jìn)行旋形變形，再經(jīng)過(guò)圓角銜接通道完成旋形變形后由直通道對(duì)成制品進(jìn)行 規(guī)直處理，擠壓成型過(guò)程中，為防止材料破壞，在直通道出口旋加一背壓力并在通道內(nèi)部涂 抹潤(rùn)滑油，擠壓全過(guò)程中模具相對(duì)于工作臺(tái)靜止。本發(fā)明也可用于其他合金方形棒材的擠 壓成型。 實(shí)施例5 : 所述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具的擠壓方法，采用鎂合金材料 坯料長(zhǎng)度為80mm到90mm之間，橫截面為邊長(zhǎng)為20mm的正方形，且角部進(jìn)行半徑lmm的倒 圓處理。在加工過(guò)程中鎂合金棒材坯料在模具進(jìn)口被推桿推入直通道，依次經(jīng)過(guò)圓角銜接 通道、旋形通道、圓角銜接通道完成旋形變形后由直通道對(duì)成制品進(jìn)行規(guī)直處理后，結(jié)束整 個(gè)加工過(guò)程。 所述加工過(guò)程溫度選擇范圍在IO(TC _3001:之間，坯料在放入直通道之后與模具 一起進(jìn)行預(yù)熱，保溫一定時(shí)間，生產(chǎn)前及生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)外置加熱裝置使模具溫度保持在 加工所需溫度直到加工結(jié)束。
實(shí)施例6 : 將長(zhǎng)度為80-90mm的鎂合金棒材加工成橫截面為20mm的正方形形狀的坯料，并 對(duì)其角部進(jìn)行半徑為lmm的倒圓處理，然后把它放入直通道內(nèi)，將材料與模具一起加熱到 240-25(TC，保溫20-30分鐘，用推桿以2mm/s的速度沿著附圖2中箭頭11所示擠壓方向， 把材料擠入模具的旋形通道中進(jìn)行旋形變形。推進(jìn)到推桿離圓角銜接通道還有2mm處，停 止推進(jìn)。 斷開(kāi)電源，打開(kāi)連接螺栓，移去上模，使棒材在空氣中冷卻，然后取出成制品，切除 廢料。清理模具并涂上下次加工所需潤(rùn)滑油，合上模具，完成一次加工。
權(quán)利要求
一種鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其組成包括固定板，其特征是所述的固定板連接固定下模，所述的下模和上模用定位銷固定并通過(guò)螺栓連接在一起，所述的上模和下模相對(duì)端面的曲面形成通道，所述的通道中段為旋形通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其特征是所 述的通道由兩端的直通道通過(guò)圓角銜接通道連接所述的旋形通道形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其特征是所述的通道為右旋90°通道或左旋90°通道。
4. 一種鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具的擠壓方法，其特征是將 鎂合金棒材坯料在模具進(jìn)口由推桿推入直通道，與模具一起進(jìn)行預(yù)熱，保持?jǐn)D壓溫度IO(TC _3001:，然后用推桿以2mm/s-4mm/s的速度把坯料擠入模具的旋形通道中進(jìn)行旋形 變形，再經(jīng)過(guò)圓角銜接通道完成旋形變形后由直通道對(duì)成制品進(jìn)行規(guī)直處理，擠壓過(guò)程中， 在直通道出口旋加一背壓力并在通道內(nèi)部涂抹潤(rùn)滑油，擠壓全過(guò)程中模具相對(duì)于工作臺(tái)靜 止。
全文摘要
鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具及擠壓方法，目前鎂合金棒材的擠壓成型由于彎曲成型時(shí)坯料的彎曲半徑不同，造成在相同半徑處材料的組織并不均勻。鎂合金方形棒材等通道旋形型腔的擠壓模具，其組成包括固定板(1)，所述的固定板連接固定下模(2)，所述的下模和上模(3)用定位銷固定并通過(guò)螺栓(5)連接在一起，所述的上模和下模相對(duì)端面的曲面形成通道(6)，所述的通道中段為旋形通道(9)。本發(fā)明用于鎂合金方形棒材的擠壓成型。
文檔編號(hào)B21C25/02GK101773946SQ20091007125
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者于彥東, 周浩 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)