一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種塊體超細晶材料塑性加工擠壓的模具，尤其是適宜于高效率制備塊體超細晶材料，帶有多功能組合雙沖頭的一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具。
【背景技術(shù)】
[0002]超細晶材料因其晶粒尺寸細小、組織均勻，通常表現(xiàn)出優(yōu)良的機械性能以及異乎尋常的物化性能。近年來，大塑性變形技術(shù)因其具有工藝設(shè)備簡單、塑性變形量大、加工得到的材料純凈、致密性好等優(yōu)點，被國際材料學(xué)界公認為是制備塊體超細晶材料最有前途的方法，發(fā)展十分迅速。
[0003]等徑角擠壓法是一種利用純剪切變形實現(xiàn)材料晶粒細化的大塑性變形工藝，也是目前獲得塊體超細晶材料最重要的方法之一。在材料可加工性能允許的條件下，可以對試樣進行多道次反復(fù)擠壓，使得材料內(nèi)部累積獲得很大的塑性變形，從而有效地細化晶粒組織，提高材料力學(xué)性能。然而，傳統(tǒng)等徑角擠壓工藝常存在一些不足:如試樣單道次變形量小，需要多道次擠壓積累大的塑性應(yīng)變來制備超細晶材料；試樣受力變形不均，組織結(jié)構(gòu)均勻性較差；對于一些難變形和低塑性的材料，變形過程容易產(chǎn)生缺陷和破壞等。
[0004]目前，國內(nèi)外在制備塊體超細晶領(lǐng)域已經(jīng)研宄和發(fā)展了不同形式的等徑角擠壓模具，但現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)仍存在以下缺點:(1)多采用“細而長”的沖頭式凸模，沖頭剛度較低，容易發(fā)生彎曲而失穩(wěn)；(2)模具工作效率低下，進行多道次變形時需要反復(fù)擠出和放入試樣，操作繁瑣；(3)受限于沖頭強度、凹模豎直通道深度和壓力機下行深度等因素，變形試樣長度較短，多道次變形后試樣端部翹曲嚴(yán)重，一般只能制備出尺寸較小的塊體超細晶材料；(4)由于現(xiàn)有的等徑角擠壓模具大部分無背壓裝置，擠壓過程中材料要發(fā)生劇烈剪切變形，易導(dǎo)致試樣沿剪應(yīng)力方向變形、開裂甚至破碎，最終使得后續(xù)變形無法進行。
[0005]因此，確有必要對傳統(tǒng)等徑角擠壓模具的沖頭式凸模結(jié)構(gòu)進行改進，以克服傳統(tǒng)等徑角擠壓技術(shù)制備塊體超細晶材料尺寸小、擠壓效率低、變形不連續(xù)、材料均勻性差等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有等徑角擠壓技術(shù)及模具結(jié)構(gòu)所存在的塊體超細晶材料尺寸小、擠壓效率低、變形不連續(xù)、材料均勻性差等缺點，本實用新型提供了一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具，該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具不僅結(jié)構(gòu)簡單，拆卸方便，而且操作簡單，制備塊體超細晶材料擠壓效率高、材料均勻性好、可連續(xù)變形。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具包括橫模板、組合凹模體、出口通道、水平擠壓?？?、螺旋通道、下模板、螺栓、模套、轉(zhuǎn)角通道、豎直擠壓模口、入口通道、加熱套、上模板、墊塊、內(nèi)沖頭、提塊和外沖頭；該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具有一個左右兩半組合結(jié)構(gòu)的錐度體的組合凹模體，組合凹模體的兩部分通過螺栓緊固連接成一體，在相接處設(shè)有一道往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具的變形通道，該變形通道的上部入口設(shè)有帶有45°錐角的入口通道，在入口通道的下方依次為豎直擠壓?？?、螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成的螺旋通道和90°的轉(zhuǎn)角通道，轉(zhuǎn)角通道的另一端口依次為螺旋通道、水平擠壓?？诤蛶в?5°錐角的出口通道，組合凹模體的外部為與其錐度吻合的模套，模套的底部設(shè)有一塊矩形的下模板，模套的四周套裝有加熱套；在入口通道中安裝有一個豎直的組合沖頭，該組合沖頭的中間有一根軸向的帶有壓頭的內(nèi)沖頭，內(nèi)沖頭的上方為一塊橫向矩形的上模板，上模板的下方為一個橫向的可拆卸的墊塊，墊塊的下方為套裝在內(nèi)沖頭外部的直角提塊和帶有45°錐角的外沖頭，在出口通道處，安裝有一個橫向的組合沖頭，該橫向的組合沖頭的結(jié)構(gòu)與上述組合沖頭的結(jié)構(gòu)一致，只是呈橫向安裝的狀態(tài)，其上模板成為了橫模板；使用時，將坯料放入入口通道中，將入口通道處的組合沖頭向下壓至豎直擠壓?？诘纳喜浚瑢⑴髁蠅喝胴Q直擠壓?？趦?nèi)，撤回內(nèi)沖頭，取下墊塊，繼續(xù)下壓內(nèi)沖頭，使坯料壓入螺旋通道后，將出口通道處的組合沖頭壓至水平擠壓?？诘娜肟谔?，然后重復(fù)取出橫向的墊塊，將橫向的內(nèi)沖頭壓至橫向的螺旋通道的入口處，如此循環(huán)往復(fù)，直至得到的塊體超細晶材料達到所需要的要求時，從出口通道取出。
[0008]本實用新型的有益效果是:該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具不僅結(jié)構(gòu)簡單，拆卸方便，而且操作簡單，制備塊體超細晶材料擠壓效率高、材料均勻性好、可連續(xù)變形。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中1.橫模板，2.組合凹模體，3.出口通道，4.水平擠壓?？冢?.螺旋通道，6.下模板，7.螺栓，8.模套，9.轉(zhuǎn)角通道，10.豎直擠壓?？?，11.入口通道，12.加熱套，13.上模板，14.墊塊，15.內(nèi)沖頭，16.提塊，17.外沖頭。
【具體實施方式】
[0012]在圖中，該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具包括橫模板1、組合凹模體2、出口通道
3、水平擠壓?？?4、螺旋通道5、下模板6、螺栓7、模套8、轉(zhuǎn)角通道9、豎直擠壓?？?10、入口通道11、加熱套12、上模板13、墊塊14、內(nèi)沖頭15、提塊16和外沖頭17;該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具有一個左右兩半組合結(jié)構(gòu)的錐度體的組合凹模體2，組合凹模體2的兩部分通過螺栓7緊固連接成一體，在相接處設(shè)有一道往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具的變形通道，該變形通道的上部入口設(shè)有帶有45°錐角的入口通道11，在入口通道11的下方依次為豎直擠壓?？?10、螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成的螺旋通道5和90°的轉(zhuǎn)角通道9，轉(zhuǎn)角通道9的另一端口依次為螺旋通道5、水平擠壓?？?4和帶有45°錐角的出口通道3，組合凹模體2的外部為與其錐度吻合的模套8，模套8的底部設(shè)有一塊矩形的下模板6，模套8的四周套裝有加熱套12;在入口通道11中安裝有一個豎直的組合沖頭，該組合沖頭的中間有一根軸向的帶有壓頭的內(nèi)沖頭15，內(nèi)沖頭15的上方為一塊橫向矩形的上模板13，上模板13的下方為一個橫向的可拆卸的墊塊14，墊塊14的下方為套裝在內(nèi)沖頭15外部的直角提塊16和帶有45°錐角的外沖頭17，在出口通道3處，安裝有一個橫向的組合沖頭，該橫向的組合沖頭的結(jié)構(gòu)與上述組合沖頭的結(jié)構(gòu)一致，只是呈橫向安裝的狀態(tài)，其上模板13成為了橫模板I;使用時，將坯料放入入口通道11中，將入口通道11處的組合沖頭向下壓至豎直擠壓模口 10的上部，將坯料壓入豎直擠壓?？?10內(nèi)，撤回內(nèi)沖頭15，取下墊塊14，繼續(xù)下壓內(nèi)沖頭15，使坯料壓入螺旋通道5后，將出口通道3處的組合沖頭壓至水平擠壓?？?4的入口處，然后重復(fù)取出橫向的墊塊14，將橫向的內(nèi)沖頭15壓至橫向的螺旋通道5的入口處，如此循環(huán)往復(fù)，直至得到的塊體超細晶材料達到所需要的要求時，從出口通道3取出。
【主權(quán)項】
1.一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具，包括橫模板(1)、組合凹模體(2)、出口通道(3)、水平擠壓?？?4)、螺旋通道(5)、下模板(6)、螺栓(7)、模套(8)、轉(zhuǎn)角通道(9)、豎直擠壓?？?10)、入口通道(11)、加熱套(12)、上模板(13)、墊塊(14)、內(nèi)沖頭(15)、提塊(16)和外沖頭(17);其特征是:該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具有一個左右兩半組合結(jié)構(gòu)的錐度體的組合凹模體(2)，組合凹模體(2)的兩部分通過螺栓(7)緊固連接成一體，在相接處設(shè)有一道往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具的變形通道，該變形通道的上部入口設(shè)有帶有45°錐角的入口通道(11)，在入口通道(11)的下方依次為豎直擠壓?？?10)、螺旋扭轉(zhuǎn)狀型槽構(gòu)成的螺旋通道(5)和90°的轉(zhuǎn)角通道(9)，轉(zhuǎn)角通道(9)的另一端口依次為螺旋通道(5)、水平擠壓?？?4)和帶有45°錐角的出口通道(3)，組合凹模體(2)的外部為與其錐度吻合的模套(8)，模套(8)的底部設(shè)有一塊矩形的下模板(6)，模套(8)的四周套裝有加熱套(12);在入口通道(11)中安裝有一個豎直的組合沖頭，該組合沖頭的中間有一根軸向的帶有壓頭的內(nèi)沖頭(15)，內(nèi)沖頭(15)的上方為一塊橫向矩形的上模板(13)，上模板(13)的下方為一個橫向的可拆卸的墊塊(14)，墊塊(14)的下方為套裝在內(nèi)沖頭(15)外部的直角提塊(16)和帶有45°錐角的外沖頭(17)，在出口通道(3)處，安裝有一個橫向的組合沖頭，該橫向的組合沖頭的結(jié)構(gòu)與上述組合沖頭的結(jié)構(gòu)一致，只是呈橫向安裝的狀態(tài)，其上模板(13)成為了橫模板(I)。
【專利摘要】一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具。該模具有一個組合凹模體，在相接處設(shè)有變形通道，該變形通道的上部設(shè)有入口通道，入口通道的下方依次為豎直擠壓?？凇⒙菪ǖ篮娃D(zhuǎn)角通道，轉(zhuǎn)角通道的另一端口依次為螺旋通道、水平擠壓?？诤统隹谕ǖ溃M合凹模體的外部為模套，模套底部為下模板，模套的四周套裝有加熱套；在入口通道中安裝有一個組合沖頭，該組合沖頭的中間有內(nèi)沖頭，內(nèi)沖頭的上方為上模板，上模板的下方為墊塊，墊塊的下方有提塊和外沖頭，在出口通道處，有一個與上述結(jié)構(gòu)相同的組合沖頭，只是其上模板成為了橫模板。該一種往復(fù)大塑性復(fù)合變形模具不僅結(jié)構(gòu)簡單，拆卸方便，而且操作簡單，制備塊體超細晶材料擠壓效率高、材料均勻性好、可連續(xù)變形。
【IPC分類】B21C25-08
【公開號】CN204503812
【申請?zhí)枴緾N201520077056
【發(fā)明人】王曉溪, 夏華明, 董蔚霞, 朱珍, 張翔
【申請人】徐州工程學(xué)院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月4日