多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具的制作方法
【專利摘要】多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，其中凹模為一個(gè)錐度體，它內(nèi)部設(shè)有入口通道、變形通道和螺旋通道，凹模嵌入帶有吻合錐度的模套中，模套的外圍套裝有加熱套，在凹模上方匹配設(shè)有沖頭，在凹模下方設(shè)有千斤頂，對(duì)放入模具入口通道的工件變形程度大，變形均勻性高，設(shè)備要求低，工作效率高，適合不同變形材料、多種變形溫度的要求，帶有半自動(dòng)頂出功能且易于制造，能夠高效率制備大尺寸、高性能塊體超細(xì)晶材料。
【專利說明】多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合模具，尤其涉及一種制備高效率、大尺寸、高性能塊體超細(xì)晶材料的多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，超細(xì)晶材料因具有不同于傳統(tǒng)粗晶材料的優(yōu)良力學(xué)性能和獨(dú)特物化性能而受到廣泛關(guān)注和研究。發(fā)展至今，已經(jīng)涌現(xiàn)出許多制備超細(xì)晶材料的先進(jìn)技術(shù)，如高能球磨法、惰性氣體凝聚原位加壓法、深過冷直接晶化法、非晶晶化法、大塑性變形法等。其中，以等徑角擠壓技術(shù)為代表的大塑性變形法被公認(rèn)為是一種最典型、最有效并最具工程應(yīng)用前景的超細(xì)晶材料制備工藝。但等徑角擠壓工藝存在變形不均勻和加工效率低下等問題，無法廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工程實(shí)際。
[0003]擠扭是近年來逐漸興起的一種新型大塑性變形工藝?？蛇M(jìn)行多道次重復(fù)變形以累積更大的塑性應(yīng)變，進(jìn)而改善材料顯微組織，提高材料綜合性能。然而，擠扭變形后工件橫截面處通常表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性，中心與邊緣部分組織性能差異較大，材料均勻性較差。
[0004]傳統(tǒng)擠壓能夠有效增加變形體內(nèi)部的靜水壓力，擠壓變形后縱向可利用的有效長度會(huì)大大增加，但會(huì)出現(xiàn)常見的擠壓件表面裂紋。
[0005]在全面分析上述三種變形工藝各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)想將三種工藝通過多通道、連續(xù)變形的方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，通過對(duì)變形工藝和模具結(jié)構(gòu)的改革創(chuàng)新，可使傳統(tǒng)等徑角擠壓工藝的適用范圍、細(xì)晶能力和變形效率得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了避免現(xiàn)有技術(shù)所存在的工藝單道次變形量較小，工作效率低下、擠扭材料均勻性差等問題，本發(fā)明提供了一種多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，該模具適合不同變形材料、多種變形溫度的要求，帶有半自動(dòng)頂出功能且易于制造，能夠高效率制備大尺寸、高性能塊體超細(xì)晶材料。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，包括模套、凹模、沖頭、入口通道、螺旋通道、螺栓、上模板、變形通道、加熱套、千斤頂、正絲螺母、正反絲螺桿、旋把和下模板；在多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具中，所述凹模為一個(gè)錐度體，它內(nèi)部設(shè)有入口通道、變形通道和螺旋通道，凹模嵌入帶有吻合錐度的模套中，模套的外圍套裝有加熱套，加熱套通過電源為凹模及模套進(jìn)行加熱，在凹模上方匹配設(shè)有沖頭，在凹模下方設(shè)有千斤頂，千斤頂通過螺栓固定在下模板上，使用時(shí)，將工件放入入口通道中，沖頭向下擠壓，將工件壓入變形通道，沖頭向下擠壓到位后抬起，放入下一個(gè)工件，如此繼續(xù)直至擠壓結(jié)束，擠壓完成后，如需拆卸，啟動(dòng)千斤頂即能將凹模頂出。
[0008]所述的凹模為豎直分模，左右組合式結(jié)構(gòu)，組合凹模左右兩部分由螺栓連接緊固，相接處型腔構(gòu)成整副模具的變形通道，它的上部入口設(shè)有入口通道，下部由多個(gè)截面小于入口通道的水平通道和豎直通道互成一定角度交替連接，組成連續(xù)多道次多轉(zhuǎn)角的變形通道，變形通道轉(zhuǎn)角均為90°，其截面為矩形槽，變形通道的每段水平通道和豎直通道中，均設(shè)有一段由螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成，且與變形通道具有相同橫截面形狀和尺寸的螺旋通道，這樣為變形提供了極為強(qiáng)大的剪切作用和靜水壓力，并使得工件變形連續(xù)、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定，提高了工作效率和變形質(zhì)量。
[0009]所述的千斤頂通過螺栓固定在下模板上，它由正絲螺母與反絲螺母相對(duì)應(yīng)連接在正反絲螺桿上，正反絲螺桿穿插在模套與加熱套中間，并在兩頭設(shè)有旋把，所述正絲螺母與反絲螺母分別連接著上下支撐桿和上下托板，當(dāng)擠壓完成后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋把使正絲螺母與反絲螺母同時(shí)向中間移動(dòng)，千斤頂向上推動(dòng)，頂出凹模，即可以松開凹模上的螺栓，分離凹模，方便取出變形通道中變形工件并對(duì)凹模內(nèi)部變形通道進(jìn)行及時(shí)清理和定期維護(hù)。
[0010]所述的模套套住凹模，在擠壓過程中起承壓和限位作用，同時(shí)防止擠壓材料或模具破損飛出傷人。
[0011]所述的加熱套套裝在模套外壁，兩者緊密接觸，接通電源后，通過接觸式傳導(dǎo)的熱傳遞方式，可以根據(jù)材料及工藝溫度要求為整副模具進(jìn)行有效、快速的加熱及保溫。
[0012]所述的沖頭嵌在上模板中，并且沖頭的長度與入口通道的長度相同，這樣更方便壓力機(jī)擠壓工件。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，對(duì)放入模具入口通道的工件變形程度大，變形均勻性高，設(shè)備要求低，工作效率高，適合不同變形材料、多種變形溫度的要求，帶有半自動(dòng)頂出功能且易于制造，能夠高效率制備大尺寸、高性能塊體超細(xì)晶材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是螺旋通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1中，1.模套，2.凹模，3.沖頭，4.入口通道，5.螺旋通道，6.螺栓，7.上模板，
8.變形通道，9.加熱套，10.千斤頂，11.正絲螺母，12.正反絲螺桿，13.旋把，14.下模板，15支撐桿，16托板，17.反絲螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0018]該多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，包括模套1、凹模2、沖頭3、入口通道4、螺旋通道
5、螺栓6、上模板7、變形通道8、加熱套9、千斤頂10、正絲螺母11、正反絲螺桿12、旋把13、下模板14;在多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具中，所述凹模2為一個(gè)錐度體，它內(nèi)部設(shè)有入口通道4、變形通道8和螺旋通道5，凹模2嵌入帶有吻合錐度的模套I中，模套I的外圍套裝有加熱套9，加熱套9通過電源為凹模2及模套I進(jìn)行加熱，在凹模2上方匹配設(shè)有沖頭3，在凹模2下方設(shè)有千斤頂10，千斤頂10通過螺栓固定在下模板14上，使用時(shí)，將工件放入入口通道4中，沖頭3向下擠壓，將工件壓入變形通道8，沖頭3向下擠壓到位后抬起，放入下一個(gè)工件，如此繼續(xù)直至擠壓結(jié)束，擠壓完成后，如需拆卸，啟動(dòng)千斤頂10即能將凹模2頂出。
[0019]圖中的凹模2為豎直分模，左右組合式結(jié)構(gòu)，組合凹模2左右兩部分由螺栓6連接緊固，相接處型腔構(gòu)成整副模具的變形通道8，它的上部入口設(shè)有入口通道4，下部由多個(gè)截面小于入口通道4的水平通道和豎直通道互成一定角度交替連接，組成連續(xù)多道次多轉(zhuǎn)角的變形通道8，變形通道8中轉(zhuǎn)角均為90°，其截面為矩形槽，變形通道8的每段水平通道和豎直通道中，均設(shè)有一段由螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成，且與變形通道8具有相同橫截面形狀和尺寸的螺旋通道5，這樣為變形提供了極為強(qiáng)大的剪切作用和靜水壓力，并使得工件變形連續(xù)、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定，提高了工作效率和變形質(zhì)量。
[0020]圖中的千斤頂10通過螺栓固定在下模板14上，它由正絲螺母11與反絲螺母17相對(duì)應(yīng)連接在正反絲螺桿12上，正反絲螺桿12穿插在模套I與加熱套9中間，并在兩頭設(shè)有旋把13，所述正絲螺母11與反絲螺母17分別連接著上下支撐桿和上下托板，當(dāng)擠壓完成后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋把13使正絲螺母11與反絲螺母17同時(shí)向中間移動(dòng)，千斤頂10向上推動(dòng)，頂出凹模2，即可以松開凹模2上的螺栓6，分離凹模2，方便取出變形通道8中變形工件并對(duì)凹模2內(nèi)部變形通道8進(jìn)行及時(shí)清理和定期維護(hù)。
[0021]圖中的模套I套住凹模2，在擠壓過程中起承壓和限位作用，同時(shí)防止擠壓材料或模具破損飛出傷人。
[0022]圖中的加熱套9套裝在模套I外壁，兩者緊密接觸，接通電源后，通過接觸式傳導(dǎo)的熱傳遞方式，可以根據(jù)材料及工藝溫度要求為整副模具進(jìn)行有效、快速的加熱及保溫。
[0023]圖中的沖頭3嵌在上模板7中，并且沖頭3的長度與入口通道4的長度相同，這樣更方便壓力機(jī)擠壓工件。
【權(quán)利要求】
1.多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，包括模套(I)、凹模(2)、沖頭(3 )、入口通道(4)、螺旋通道(5)、螺栓(6)、上模板(7)、變形通道(8)、加熱套(9)、千斤頂(10)、正絲螺母(11)、正反絲螺桿(12)、旋把(13)、下模板(14);其特征是:在多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具中，所述凹模(2 )為一個(gè)錐度體，它內(nèi)部設(shè)有入口通道(4 )、變形通道(8 )和螺旋通道(5 )，凹模(2 )嵌入帶有吻合錐度的模套(I)中，模套(I)的外圍套裝有加熱套(9)，在凹模(2)上方匹配設(shè)有沖頭(3)，在凹模(2)下方設(shè)有千斤頂(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，其特征是:凹模(2)為豎直分模，左右組合式結(jié)構(gòu)，組合凹模(2)左右兩部分由螺栓(6)連接緊固，相接處型腔構(gòu)成整副模具的變形通道(8)，它的上部入口設(shè)有入口通道(4)，下部由多個(gè)截面小于入口通道(4)的水平通道和豎直通道互成一定角度交替連接，組成連續(xù)多道次多轉(zhuǎn)角的變形通道(8)，變形通道(8)中轉(zhuǎn)角均為90°，其截面為矩形槽，變形通道(8)的每段水平通道和豎直通道中，均設(shè)有一段由螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成，且與變形通道(8)具有相同橫截面形狀和尺寸的螺旋通道(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)角復(fù)合等徑角擠扭模具，其特征是:千斤頂(10)通過螺栓固定在下模板(14)上，它由正絲螺母(11)與反絲螺母(17)相對(duì)應(yīng)連接在正反絲螺桿(12)上，正反絲螺桿(12)穿插在模套(I)與加熱套(9)中間，并在兩頭設(shè)有旋把(13)，所述正絲螺母(11)與反絲螺母(17)分別連接著上下支撐桿和上下托板。
【文檔編號(hào)】B21C25/02GK104014608SQ201410246057
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王曉溪, 張翔, 劉憶, 何敏, 楊峰, 張寧 申請(qǐng)人:徐州工程學(xué)院