CN102240693A - 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具 - Google Patents

一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具 Download PDF

Info

Publication number
CN102240693A
CN102240693A CN2011101228420A CN201110122842A CN102240693A CN 102240693 A CN102240693 A CN 102240693A CN 2011101228420 A CN2011101228420 A CN 2011101228420A CN 201110122842 A CN201110122842 A CN 201110122842A CN 102240693 A CN102240693 A CN 102240693A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mould
die cavity
magnesium alloy
mechanical property
horizontal
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.)
Granted
Application number
CN2011101228420A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102240693B (zh
Inventor
张敏刚
罗小萍
周俊琪
柴跃生
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.)
Taiyuan University of Science and Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Science and Technology
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 Taiyuan University of Science and Technology filed Critical Taiyuan University of Science and Technology
Priority to CN 201110122842 priority Critical patent/CN102240693B/zh
Publication of CN102240693A publication Critical patent/CN102240693A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102240693B publication Critical patent/CN102240693B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

一种细化镁合金组织、提高其力学性能的模具，属于合金材料研制技术领域。它包括有在中部制有垂直模腔、下面开有水平模腔上半部的上模和在上面开有水平模腔下半部、并与上模的水平模腔相配合的下模以及可自动退出的挤压杆，其特征是上下模配合构成的水平模腔的横截面的形状是由里往外逐渐缩小的正方形截面，其挤压比为25～1.21。另外在挤压杆下端安装有石墨压头，在上模上面装有退杆弹簧。本发明的优点是①由于采用了水平模腔的截面是由大变小，使坯料在大剪切变形后又受挤压变形，可实现细化晶粒、提高力学性能的目的。②挤压头端部安装石墨压头，可避免合金材料的粘裹现象。③安装有退杆弹簧，可方便退杆。

Description

一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具
技术领域
本发明属于合金材料研制技术领域，具体涉及一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具。
背景技术
晶粒细化一直是材料科学领域研究的热点问题，对于绿色工程镁合金材料来说显得尤为重要。挤压变形是一种比较理想的细化晶粒、提高其力学性能的变形方式。目前，细化镁合金材料采用的是一种等通道转角挤压变形技术(ECAP)，该技术是在包括两个横截面积完全相同并以90度角相互交叉的模腔内进行单向挤压完成的，即在特制模具内制有垂直模腔和水平模腔，垂直模腔与水平模腔是等截面垂直相交，挤压杆在垂直模腔上部对放在腔内的坯料进行施压达到挤压变形的目的。其原理是通过反复多道次的挤压累积大的应变，从而实现晶粒细化，比传统的冷扎、挤压、拉拔、锻压技术有很大的进步，但其缺点是经一道次挤压后，其材料剖面的应变分布极不均匀，需经多次改变方式和转换角度再进行挤压，才能获得较大的应变和应变的均匀分布，且挤压过程中材料所承受的应力状态不理想，尤其是试样在通过90°转角后其上表面存在着强烈的拉应力，导致试样过早开裂，剖面的应变也难于控制均匀，从而限制了晶粒细化的程度，增加了废品率，增大了生产成本。另外，其模具中用于对材料加压的挤压杆的压头是用钢铁等金属材料制造的，这种金属压头热膨胀性大，使压头与模具壁之间必须留有较大的间隙，而大的间隙使得镁合金坯料挤压后留有死区，且压头与坯料接触挤压时，坯料会包裹在压头表面上，很难清除掉，还有挤压完成后退出挤压杆也十分不便。
发明内容
本发明目的是提供一种新结构的模具装置，可有效地克服现有技术存在的缺点。
本发明是这样实现的：它包括有在其中部制有垂直模腔、在其下面开有水平模腔上半部的上模和在上面开有水平模腔下半部并与上模的水平模腔相配合的下模、以及挤压杆，其特征是由上下模配合构成的水平模腔的横截面的形状是由里往外逐渐缩小的正方形截面，其挤压比在25-1.21之间。另外在挤压杆下端安装有石墨压头，在上模的上面装有退杆弹簧。
本发明优点及积极效果：
1.本发明由于是采用了横截面积逐渐缩小、平缓过渡的水平模腔，可使镁合金在大剪切变形后又受到较大的逆向挤压力，迫使金属晶粒细化，提高力学性能。
2.在模腔拐角处设计了圆弧形平缓过渡且同时由于模腔截面缩小挤压阻力增大，有利于克服金属表面裂纹的形成。
3.在挤压杆固定块与上模之间安装了退杆弹簧，可方便退模。
4.在挤压杆下端安装有石墨压头，可减少镁合金材料粘裹在其表面上，免去了清理压头的工作，防止反挤压出现飞边现象。
附图说明：
图1为本发明结构简图，也是图2中C-C剖视图。
图2为图1中B-B视图。
图3为图1中A部放大图。
图4为图3中M-M剖视图。
图5为图3中N向视图。
图中：1、模具定位座，2、下模，3、上模，4、退杆弹簧，5、挤压杆固定板，6、挤压杆垫块，7、紧固螺栓，8、挤压杆，9、紧固螺栓，10、定位销，11、压头，12、垂直模腔，13、水平模腔
具体实施方式
如图1所示，本发明结构是上模3、下模2用定位销10和紧固螺栓9连接在一起，放置在模具定位座1上，下端装有石墨压头11的挤压杆8安放在垂直模腔12内，在挤压杆8的上端安装有挤压杆固定板5和挤压杆垫块6，在挤压杆固定板5与上模3之间安装有退杆弹簧4，垂直模腔12与水平模腔13均为正方形截面，垂直模腔12与水平模腔13转角处为90°的拐角，内转角r与外转角R均为圆滑过渡，水平模腔截面尺寸逐渐缩小为成品横截面的尺寸，其挤压比为4。将镁合金坯料装入垂直模腔12内，再装入挤压杆8，从上往下施压迫使坯料在模腔内受挤压变形，达到细化晶粒提高其力学性能的目的。

Claims (4)

1.一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具，它包括有中部制有垂直模腔(12)、下面开有水平模腔(13)上半部分的上模(3)和上面开有水平模腔(13)的下半部分并与上模(3)的水平模腔相配合的下模(2)以及可自动退出的挤压杆(8)，其特征是由上下模(3、2)配合构成的水平模腔(13)的横截面的形状是由里往外逐渐缩小的正方形截面。
2.如权利要求1所述的一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具，其特征是所述的水平模腔(13)的横截面形状是以其内壁逐渐缩小至成品尺寸，其挤压比在25-1.21之间。
3.如权利要求1所述的一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具，其特征是所述的可自动退出的挤压杆(8)是在上模(3)与挤压杆固定板(5)之间安装有退杆弹簧(4)。
4.如权利要求1、3所述的一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具，其特征是所述的挤压杆(8)的下端安装有石墨压头(11)。
CN 201110122842 2011-05-10 2011-05-10 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具 Expired - Fee Related CN102240693B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110122842 CN102240693B (zh) 2011-05-10 2011-05-10 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110122842 CN102240693B (zh) 2011-05-10 2011-05-10 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102240693A true CN102240693A (zh) 2011-11-16
CN102240693B CN102240693B (zh) 2013-08-28

Family

ID=44959043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110122842 Expired - Fee Related CN102240693B (zh) 2011-05-10 2011-05-10 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102240693B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103394542A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 黑龙江科技大学 稀土镁合金挤压模具及挤压方法
CN103394537A (zh) * 2013-07-17 2013-11-20 华南理工大学 一种细晶/超细晶金属层状材料的制备方法
CN104815864A (zh) * 2015-05-05 2015-08-05 太原理工大学 一种高性能镁合金板材的挤压加工方法
CN105537305A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 西安建筑科技大学 变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN105665461A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 西安建筑科技大学 电致塑性变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN109985917A (zh) * 2019-05-10 2019-07-09 北京航空航天大学 一种用于锌镁合金晶粒细化的等径角挤压模具

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1061701A (en) * 1965-01-21 1967-03-15 Dow Chemical Co Process for extruding magnesium base alloys
JP2001001042A (ja) * 1999-06-16 2001-01-09 Akamatsu Forsys Kk 結晶粒微細化用金型
CN101117680A (zh) * 2007-07-17 2008-02-06 太原理工大学 一种高强度镁合金及制备方法
CN101157099A (zh) * 2007-09-28 2008-04-09 重庆大学 镁合金挤压变形的加工方法及模具
CN101259493A (zh) * 2008-04-10 2008-09-10 上海交通大学 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具
KR20090116137A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 한국생산기술연구원 ＥＣＡＰ법에 의한 Ｂｉ－Ｔｅ계 열전재료의 제조방법
CN101797597A (zh) * 2010-04-06 2010-08-11 南昌航空大学 等通道转角挤压模具
CN101850376A (zh) * 2010-06-08 2010-10-06 常州工学院 制备镁合金半固态坯的正挤压及变径弯曲挤压方法和模具
CN101856678A (zh) * 2010-06-29 2010-10-13 中南大学 一种可实现等通道转角挤压加工路径精确控制的装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1061701A (en) * 1965-01-21 1967-03-15 Dow Chemical Co Process for extruding magnesium base alloys
JP2001001042A (ja) * 1999-06-16 2001-01-09 Akamatsu Forsys Kk 結晶粒微細化用金型
CN101117680A (zh) * 2007-07-17 2008-02-06 太原理工大学 一种高强度镁合金及制备方法
CN101157099A (zh) * 2007-09-28 2008-04-09 重庆大学 镁合金挤压变形的加工方法及模具
CN101259493A (zh) * 2008-04-10 2008-09-10 上海交通大学 制备超细晶材料的l形等通道往复挤压模具
KR20090116137A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 한국생산기술연구원 ＥＣＡＰ법에 의한 Ｂｉ－Ｔｅ계 열전재료의 제조방법
CN101797597A (zh) * 2010-04-06 2010-08-11 南昌航空大学 等通道转角挤压模具
CN101850376A (zh) * 2010-06-08 2010-10-06 常州工学院 制备镁合金半固态坯的正挤压及变径弯曲挤压方法和模具
CN101856678A (zh) * 2010-06-29 2010-10-13 中南大学 一种可实现等通道转角挤压加工路径精确控制的装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张建军: "《镁合金等通道转角挤压数值模拟与实验研究》", 27 December 2007, article "镁合金等通道转角挤压数值模拟与实验研究" *
顾振华等: "等径角挤压模具的新设计", 《机电产品开发与创新》, vol. 20, no. 4, 31 July 2007 (2007-07-31), pages 26 - 27 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103394537A (zh) * 2013-07-17 2013-11-20 华南理工大学 一种细晶/超细晶金属层状材料的制备方法
CN103394537B (zh) * 2013-07-17 2016-07-06 华南理工大学 一种细晶/超细晶金属层状材料的制备方法
CN103394542A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 黑龙江科技大学 稀土镁合金挤压模具及挤压方法
CN104815864A (zh) * 2015-05-05 2015-08-05 太原理工大学 一种高性能镁合金板材的挤压加工方法
CN105537305A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 西安建筑科技大学 变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN105665461A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 西安建筑科技大学 电致塑性变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN105537305B (zh) * 2016-01-19 2017-07-28 西安建筑科技大学 变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN105665461B (zh) * 2016-01-19 2017-11-28 西安建筑科技大学 电致塑性变断面转角挤压制备细晶的装置及其方法
CN109985917A (zh) * 2019-05-10 2019-07-09 北京航空航天大学 一种用于锌镁合金晶粒细化的等径角挤压模具
CN109985917B (zh) * 2019-05-10 2020-05-08 北京航空航天大学 一种用于锌镁合金晶粒细化的等径角挤压模具

Also Published As

Publication number Publication date
CN102240693B (zh) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102240693B (zh) 一种细化镁合金组织、提高力学性能的模具
US10814370B2 (en) Special-purpose die for shaping aluminum-magnesium alloy by rotating extrusion
CN104438415B (zh) 金属坯料多向复合多通道螺旋挤压模具
CN101767120B (zh) 连续变截面直接挤压制备细晶材料的装置及方法
CN106607468A (zh) 一种镁合金高性能杯形件的差速挤压成形方法
CN101947567B (zh) 冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺
CN105033140B (zh) 一种铝合金等温热镦挤复合成形模具及方法
CN105921588B (zh) 一种单侧进给多支管内高压成形方法与装置
CN102513395A (zh) 一种大塑性成形工艺等径角挤扭变形模具
CN204564809U (zh) 一种制备超细晶材料的t型复合连续挤压模具
CN109622864A (zh) 一种十字轴挤锻结合少无飞边成形方法及专用模具
CN204700076U (zh) 一种等径角挤压模具
CN203991728U (zh) 一种制备超细晶金属棒材的等通道转角挤压模具
CN103240359B (zh) 一种高强度内六方通孔螺栓近净成形方法
CN104014608A (zh) 多转角复合等径角挤扭模具
CN103252409B (zh) 一种高强度内六方通孔螺栓近净成形模具
CN102601142B (zh) 镁合金挤锻成型工艺及其成型装置
CN203853392U (zh) 多转角复合等径角挤扭模具
RU2354481C1 (ru) Штамп для формообразования сильфонов
CN207887810U (zh) 直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模
CN102397966B (zh) 一种特高压复合绝缘子槽型金具锻造成型工艺
CN204276558U (zh) 金属坯料多向复合多通道螺旋挤压模具
CN201543670U (zh) 一种制备超细晶块体材料的倒t形挤压模具
CN205816513U (zh) 一种单侧进给多支管内高压成形装置
CN104874630A (zh) 一种等通道转角旋挤模具及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130828

Termination date: 20160510