CN101259493A - 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具 - Google Patents

制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具 Download PDF

Info

Publication number
CN101259493A
CN101259493A CNA2008100358302A CN200810035830A CN101259493A CN 101259493 A CN101259493 A CN 101259493A CN A2008100358302 A CNA2008100358302 A CN A2008100358302A CN 200810035830 A CN200810035830 A CN 200810035830A CN 101259493 A CN101259493 A CN 101259493A
Authority
CN
China
Prior art keywords
die
crystal material
punch
extrusion die
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008100358302A
Other languages
English (en)
Inventor
路君
章桢彦
靳丽
董杰
曾小勤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CNA2008100358302A priority Critical patent/CN101259493A/zh
Publication of CN101259493A publication Critical patent/CN101259493A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，属于机械加工领域。本发明包括上下两部分，下部包括：下底板、滑板、凹模、凹模垫块，上部包括：导向板、凸模、凸模固定板、凸模垫块、上底板、弹簧、卸料螺钉，其中：凹模由内圈和外圈连接而成，凹模内设有L形等通道挤压模腔，外圈与下底板相连，凹模垫块位于内圈和下底板之间，滑板位于凹模垫块上，凸模上端穿过凸模固定板的中心孔固定，下端穿过导向板的中心孔，凸模固定板与上底板相连，凸模垫块位于凸模和上底板之间，导向板与上底板通过卸料螺钉相连，卸料螺钉穿过凸模固定板孔内的弹簧。本发明结构简单、晶粒细化能力强、操作方便、实现了连续生产。

Description

制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具
技术领域
本发明涉及的是一种机械加工技术领域的模具，尤其是一种半连续式等通道角挤模具。
背景技术
大塑性变形技术(简称SPD)，具有强烈的晶粒细化能力，可以直接将材料的内部组织细化到亚微米乃至纳米级，已被国际材料学界公认为是制备块体纳米和超细晶材料的最有前途的方法。最近几年，大塑性变形技术得到了迅猛的发展，主要有：等通道转角挤压(ECAE)、高压扭转(HPT)、往复挤压(CEC)、累积轧制(ARB)等。其中，等通道转角挤压和高压扭转由于其优良的细化能力而发展最为迅猛，但是高压扭转由于制备材料体积小而应用受到限制，其他工艺也各存在明显的不足。
经对现有技术的文献检索发现，Y.Iwahashi等人在《Scripta Material》(材料导报，1996，35：143-146)上发表的“principle of equal-channel angularpressing for the processing of ultra-fine grained materials”(制备超细晶材料的等通道转角挤压原理)一文中，介绍了等通道转角挤压制备超细晶材料的原理，挤压模具内有两个截面相等的通道，两通道以一定的角度相交，挤压时，试样在冲头的作用下经过两通道的转角处(常见的内交角为90°和120°)产生局部大剪切塑性变形。采用该技术具有如下特点：①可以制备大体积试样，②材料在挤压前后横截面形状和面积不改变，故多次反复挤压可使各次变形的应变量累积迭加，从而得到相当大的总应变量。③细化能力强，经过该工艺加工的材料晶粒大小约为100nm～200nm；但是，该技术最大的缺点是生产效率低，模具拆卸非常不方便，没有温控装置，不利于镁合金的大塑性变形。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种半连续式等通道角挤模具，使其具有晶粒细化能力强、结合液压机系统，可以控制压力、变形速率、变形温度的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括上下两部分，所述下部包括：下底板、滑板、凹模、凹模垫块，所述上部包括：导向板、凸模、凸模固定板、凸模垫块、上底板、弹簧、卸料螺钉，其中：凹模由内圈和外圈连接而成，凹模内设有L形等通道挤压模腔，外圈与下底板相连，凹模垫块位于内圈和下底板之间，滑板位于凹模垫块上，凸模上端穿过凸模固定板的中心孔固定，下端穿过导向板的中心孔，凸模固定板与上底板相连，凸模垫块位于凸模和上底板之间，导向板与上底板通过卸料螺钉相连，卸料螺钉穿过凸模固定板孔内的弹簧。
所述L形等通道挤压模腔，其横截面为正方形，通道转角为90°。
所述凹模分为内圈和外圈，通过热装连接。
所述外圈与下底板通过均匀分布的螺栓相连并以对称分布的销钉定位。
所述凹模垫块上设有凹模通孔，滑板位于该凹模通孔内。
所述凸模固定板与上底板通过均匀分布的螺栓相连并以对称分布的销钉定位。
所述导向板与上底板通过对称分布的卸料螺钉相连。
所述滑板位于凹模内通道下方，滑板与凹模内、外圈通孔按设定的公差配合。
所述凹模外圈由加热线圈包围，滑块横穿加热线圈。
所述凸模通过上底板以压板与数控液压机的上工作面连接固定。
本发明采用金属制作金属型等通道角挤压模具，上、下底板能够方便地与数控液压机上、下工作面连接，便于压力及变形速率的控制。采用凸模固定板将凸模固定在液压机上压板上，便于凸模的下压及退模。导向板可以保证凸模的中心垂直度，凹模分为内圈和外圈两个部分，便于与加热装置的配套，凹模内通道为矩形，通道转角为90度，通道下方为与凹模通道尺寸匹配的滑板，便于变形过程中出现堵塞时凹模通道的清理及样品的取出。凹模外圈由加热线圈包围，滑块横穿加热线圈，便于对凹模的加热及温控。整个模具设计及温控装置的配套，使得该模具系统能够在室温～500℃下实施等通道角挤压变形，由于退模方便，可以实现连续多道次变型，明显提高生产效率。
本发明镁合金等通道角挤压模具具有显著的晶粒细化效果，金属型模具结构简单，加工容易；能够实现温度控制，结合液压机能够实现压力及压下速率控制。镁合金对温度和变形速率非常敏感，该技术可以更容易实现从工艺控制到微观组织控制再到提高镁合金力学性能的效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例分为上下两部分，下部包括：下底板1、滑板3、凹模垫块4、凹模外圈5、凹模内圈6，上部包括：导向板7、卸料螺钉8、弹簧9、凸模固定板10、凸模垫块11、上底板12、凸模15。还包括两个连接用的螺栓2、13，以及销钉14、17。
下部的凹模内圈6和凹模外圈5，通过热装连接。凹模外圈5与下底板1通过均匀分布的螺栓2相连并以对称分布的销钉17定位，凹模垫块4位于凹模内圈6和下底板1之间。滑板3位于凹模垫块4上的凹模通孔内。上部的凸模15上端穿过凸模固定板10的中心孔固定，下端穿过导向板7的中心孔。凸模固定板10与上底板12通过均匀分布的螺栓13相连并以对称分布的销钉14定位，凸模垫块11位于凸模15和上底板12之间。导向板7与上底板12通过对称分布的卸料螺钉8相连，卸料螺钉8穿过凸模固定板10孔内的弹簧9，通过弹簧9控制导向板的上下行程。上下部分经凸模、凹模配合定位后，分别通过上底板、下底板以压板与数控液压机的上、下工作面连接固定。
所述滑板3位于凹模内通道下方，滑板3与凹模外圈5、凹模内圈6通孔按设定的公差配合。在本实例中，滑板与凹模内、外圈通孔有0.1mm(滑板-0.05mm，凹模通孔+0.05mm)的公差配合。
所述凹模外圈5由加热线圈包围，滑板3横穿加热线圈。
本发明采用金属制作金属型L形等通道往复挤压模具，滑板3是为了便于变形过程中出现堵塞时凹模通道的清理及样品的取出而设计的，凹模在挤压前预热至要求温度。本发明的技术核心在于L形等通道挤压型腔。在挤压过程中，材料在凸模15的作用下，进入L形模腔的竖直模腔，向下挤压到达模具转角模腔的交接处，发生剪切塑性变形，继续向下挤压，材料从竖直模腔进入L形模腔的水平通道模腔，恢复为原来的形状。挤压后的材料取出后，在一定变形参数下，继续在凸模作用下完成重复道次。重复以上的过程，直至获得所要的应变为止，可以将材料挤出成型。原则上说这一过程可以无限次的进行下去，从而获得无限大的应变，获得细小均匀的等轴晶粒。
本发明特点在于：1.凸模15通过凸模固定板10与上底板12与液压机压板连接，凸模15下压速度及退模可以依靠压机控制系统完成；2.凹模外圈由加热线圈包套，保证了变形温度的控制；3.在凹模通道下方设计一个可动滑板3，可以改变试样与底部的磨察系数，同时有利于清理挤压通道，特别是当实验中样品中途破坏时，容易取出样品而不破坏模具，减少更换整体模具的费用。

Claims (10)

1、一种制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，包括上下两部分，其特征在于，所述下部包括：下底板、滑板、凹模、凹模垫块，所述上部包括：导向板、凸模、凸模固定板、凸模垫块、上底板、弹簧、卸料螺钉，其中：凹模由内圈和外圈连接而成，凹模内设有L形等通道挤压模腔，凹模外圈与下底板相连，凹模垫块位于内圈和下底板之间，滑板位于凹模垫块上，凸模上端穿过凸模固定板的中心孔固定，下端穿过导向板的中心孔，凸模固定板与上底板相连，凸模垫块位于凸模和上底板之间，导向板与上底板通过卸料螺钉相连，卸料螺钉穿过凸模固定板孔内的弹簧。
2、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述L形等通道挤压模腔，其横截面为正方形，通道转角为90°。
3、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述外圈与下底板通过均匀分布的螺栓相连并以对称分布的销钉定位。
4、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述凹模垫块上设有凹模通孔，滑板位于该凹模通孔内。
5、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述凸模固定板与上底板通过均匀分布的螺栓相连并以对称分布的销钉定位，
6、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述导向板与上底板通过对称分布的卸料螺钉相连。
7、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述滑板位于凹模内通道下方，滑板与凹模内、外圈通孔按设定的公差配合。
8、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述凹模外圈由加热线圈包围，滑块横穿加热线圈。
9、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述凸模通过上底板以压板与数控液压机的上工作面连接固定。
10、根据权利要求1所述的制备超细晶材料的L形等通道往复挤压模具，其特征是，所述凹模通过下底板以压板与数控液压机的下工作面连接固定。
CNA2008100358302A 2008-04-10 2008-04-10 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具 Pending CN101259493A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100358302A CN101259493A (zh) 2008-04-10 2008-04-10 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100358302A CN101259493A (zh) 2008-04-10 2008-04-10 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101259493A true CN101259493A (zh) 2008-09-10

Family

ID=39960307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008100358302A Pending CN101259493A (zh) 2008-04-10 2008-04-10 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101259493A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101797597A (zh) * 2010-04-06 2010-08-11 南昌航空大学 等通道转角挤压模具
CN101898203A (zh) * 2010-07-22 2010-12-01 重庆大学 镁合金连续挤压模
CN102234752A (zh) * 2011-06-02 2011-11-09 北京理工大学 扭转剪切复合挤压制备钛合金微/纳米块体方法
CN102240693A (zh) * 2011-05-10 2011-11-16 太原科技大学 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具
CN102615133A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 上海交通大学 背压等通道角挤压模具
CN102909304A (zh) * 2012-10-29 2013-02-06 无锡晶心精密机械有限公司 实心棒镦粗模具
CN103658483A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 万向钱潮股份有限公司 杯杆连体类锻件热挤模具
CN103691753A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 江苏飞船股份有限公司 盲孔内花键冷挤压模
CN103962404A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 合肥工业大学 用于在单向液压机上实现往复挤压工艺的装置
CN104338773A (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 吴中区光福良盛机械厂 一种带气缸的等通道转角挤压模具
CN104338772A (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 吴中区光福良盛机械厂 一种手动出料的等通道转角挤压模具
CN105798075A (zh) * 2016-03-29 2016-07-27 太原理工大学 一种非对称挤压模具及其成形坯料的方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101797597A (zh) * 2010-04-06 2010-08-11 南昌航空大学 等通道转角挤压模具
CN101797597B (zh) * 2010-04-06 2011-08-17 南昌航空大学 等通道转角挤压模具
CN101898203A (zh) * 2010-07-22 2010-12-01 重庆大学 镁合金连续挤压模
CN101898203B (zh) * 2010-07-22 2011-12-14 重庆大学 镁合金连续挤压模
CN102240693A (zh) * 2011-05-10 2011-11-16 太原科技大学 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具
CN102240693B (zh) * 2011-05-10 2013-08-28 太原科技大学 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具
CN102234752A (zh) * 2011-06-02 2011-11-09 北京理工大学 扭转剪切复合挤压制备钛合金微/纳米块体方法
CN102234752B (zh) * 2011-06-02 2012-07-25 北京理工大学 扭转剪切复合挤压制备钛合金微/纳米块体方法
CN102615133A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 上海交通大学 背压等通道角挤压模具
CN102615133B (zh) * 2012-03-27 2014-06-11 上海交通大学 背压等通道角挤压模具
CN103658483A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 万向钱潮股份有限公司 杯杆连体类锻件热挤模具
CN103658483B (zh) * 2012-09-07 2016-10-05 万向钱潮股份有限公司 杯杆连体类锻件热挤模具
CN102909304A (zh) * 2012-10-29 2013-02-06 无锡晶心精密机械有限公司 实心棒镦粗模具
CN102909304B (zh) * 2012-10-29 2014-12-17 无锡晶心精密机械有限公司 实心棒镦粗模具
CN103691753A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 江苏飞船股份有限公司 盲孔内花键冷挤压模
CN103962404A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 合肥工业大学 用于在单向液压机上实现往复挤压工艺的装置
CN103962404B (zh) * 2014-04-15 2016-03-30 合肥工业大学 用于在单向液压机上实现往复挤压工艺的装置
CN104338773A (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 吴中区光福良盛机械厂 一种带气缸的等通道转角挤压模具
CN104338772A (zh) * 2014-10-30 2015-02-11 吴中区光福良盛机械厂 一种手动出料的等通道转角挤压模具
CN105798075A (zh) * 2016-03-29 2016-07-27 太原理工大学 一种非对称挤压模具及其成形坯料的方法
CN105798075B (zh) * 2016-03-29 2017-12-12 天津工业大学 一种非对称挤压模具及其成形坯料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101259493A (zh) 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具
CN101693264B (zh) 大型等通道转角大应变挤压模具
CN104785563B (zh) 带底长筒形件精密挤压成形的方法
CN101966536A (zh) 扭转式往复挤压装置及其加工方法
CN101579817B (zh) 生产镁合金薄板的方法
CN107282671A (zh) 超细晶棒材的闭塞式变截面往复挤扭镦成形方法
KR100397266B1 (ko) 난가공재의 결정립 미세화장치 및 방법
CN104438415A (zh) 金属坯料多向复合多通道螺旋挤压模具
CN1223418C (zh) 轿车转向节锻件精密锻造技术
CN101509116A (zh) 一种利用反复镦挤大变形制备超细晶粒的方法
CN102029300B (zh) 带背压式四向往复镦压装置及其加工方法
CN2690068Y (zh) 等通道转角挤压制备超细晶粒管材的装置
CN202343614U (zh) 钨合金的二次挤压模具
CN102229044A (zh) 一种宽幅镁合金超薄板材连续挤轧装置及挤轧方法
EP2080571B1 (en) Method and apparatus for producing a high-strength process material
CN109365700A (zh) 复杂弧形变截面锻件合锻碾轧成形方法
CN104307912A (zh) 一种变通道挤压轧制成形装置及其成形方法
CN111215525A (zh) 一种一模多用式小型冲压模具
CN106180235A (zh) 一种利用斜通道技术制备细晶镁合金的装置
CN105209191A (zh) 锻造装置及锻造方法
CN2750919Y (zh) 制备超细晶材料的s形等通道转角往复挤压模具
CN2768921Y (zh) 制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具
CN103084424A (zh) 带反向弹簧的剧烈塑性成形挤压工艺
CN2757953Y (zh) 制备超细晶材料的c形等通道往复挤压模具
CN206104575U (zh) 不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080910