CN105478513B - 一种模拟等通道转角挤压的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模拟等通道转角挤压的装置，属于材料制备技术领域。本发明所述模拟等通道转角挤压的装置包括连续挤压装置和模腔，模腔与连续挤压装置的挤压轮相配合；模腔结构包括上模腔、下模腔、进料口、弧面、斜切平面、出料口和堵头；连续挤压装置的挤压轮和上模腔的弧面相配合，挤压轮上的挤压轮槽与进料口正对，挤压轮槽、弧面、堵头构成模拟挤压筒，模拟挤压筒与进料口连通。本发明所述进料口轴线与弧面切向方向夹角为110°‑120°模腔既具有等通道转角挤压模具的特点，使坯料发生剧烈剪切变形，细化组织；又可与连续挤压设备配合使用，实现连续挤压，对等通道转角挤压技术的工程化具有重要意义。

Description

一种模拟等通道转角挤压的装置
技术领域
本发明涉及一种模拟等通道转角挤压的装置，属于材料制备技术领域。
背景技术
等通道转角挤压（ECAP）材料在模具转角处受到强烈剪切变形，而横截面尺寸基本保持不变，故可反复进行挤压，从而积累大量应变，可用于细化材料晶粒。目前，等通道转角挤压技术所用模具转角角度为110°-120°，挤压方式多采用挤压杆挤压坯料在模具转角处发生剧烈变形，以达到大塑性变形的目的，这种挤压方式对模具和动力设备要求高，很难工程化应用。
连续挤压技术，由旋转的挤压轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环形通道起到普通挤压法中挤压筒的作用，当挤压轮旋转时，借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送入而实现连续挤压。连续挤压用模腔进料口方向垂直于挤压轮轮面，及沿着进料口所在弧面法向方向。
本发明公开的模腔既具有等通道转角挤压（ECAP ）模具的特点，使坯料发生剧烈剪切变形，细化组织；又可与连续挤压设备配合使用，实现连续挤压，对等通道转角挤压技术的工程化具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟等通道转角挤压的装置，包括连续挤压装置和模腔，模腔与连续挤压装置的挤压轮相配合；所述模腔结构包括：上模腔1、下模腔2、进料口3、弧面4、斜切平面5、腔体8、出料口14和堵头15，所述模腔采取斜切分体结构，通过上模腔1和下模腔2连接得到，上模腔1和下模腔2的接触面为斜切平面5，斜切平面5垂直于进料口3的轴线；进料口3位于上模腔1的弧面4上，出料口14位于下模腔2的底部，进料口3和出料口14同轴，且连通；进料口3轴线与弧面4切向方向夹角为110°-120°；弧面4与其所配合的连续挤压装置的挤压轮16同心；堵头15的前端面与进料口3的圆弧面相切；腔体8和进料口3同轴，为模具安装的位置；连续挤压装置的挤压轮16和上模腔1的弧面4相配合，挤压轮16上的挤压轮槽17与进料口3正对，挤压轮槽17、弧面4、堵头15构成模拟挤压筒，模拟挤压筒与进料口3连通。
优选的，本发明所述弧面4的直径比挤压轮16的直径大0.4-0.7mm。
优选的，本发明所述模腔的上模腔1与下模腔2两部分采用螺栓通过螺孔Ⅰ10、螺孔Ⅱ11、螺孔Ⅲ12和螺孔Ⅳ13连接。
优选的，本发明所述螺孔Ⅰ10、螺孔Ⅱ11、螺孔Ⅲ12、螺孔Ⅳ13的轴线垂直于斜切平面5。
优选的，本发明所述上模腔1与下模腔2两部分之间通过键Ⅰ6和键Ⅱ7定位。
本发明的原理：本发明所述模腔与连续挤压设备配合装配好后，弧面4与挤压轮轮面相配合，形成圆弧状的空间，此空间即为模拟挤压筒，挤压轮旋转，不断地将坯料带入模拟挤压筒进行挤压，当坯料到达堵头时，坯料改变运动轨迹，进入进料口，坯料在此收到剧烈剪切，达到细化组织的目的，随后坯料经出料口14被挤出，此模腔腔体部分装上模具，通过模具成形，可达到近终成形的目的，这是等通道转角挤压无法相比的。
本发明的优点：本发明所述模腔结构与等通道转角挤压模具结构相似，与连续挤压设备装配后，可实现连续挤压，所述模腔进料口方向与进料口处弧面法向方向呈一定角度，挤压过程中坯料的流动机理与等通道转角挤压相同，可以达到等通道转角挤压的细化效果，又具有连续挤压技术的优点，可实现连续挤压，为等通道转角挤压的应用奠定基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖面图。
图3为本发明所述模腔的正面立体结构示意图。
图4为本发明所述模腔的背面立体结构示意图。
图5为本发明所述模腔剖视图。
1-上模腔；2-下模腔；3-进料口；4-进料口所在弧面；5-斜切平面；6-键Ⅰ；7-键Ⅱ；8-腔体；10-螺孔Ⅰ；11-螺孔Ⅱ；12-螺孔Ⅲ；13-螺孔Ⅳ； 14-出料口；15-堵头；16-挤压轮；17-挤压轮槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述模拟等通道转角挤压的装置包括连续挤压装置和模腔，模腔与连续挤压装置的挤压轮相配合；所述模腔结构包括：上模腔1、下模腔2、进料口3、弧面4、斜切平面5、腔体8、出料口14和堵头15，所述模腔采取斜切分体结构，通过上模腔1和下模腔2连接得到，上模腔1和下模腔2的接触面为斜切平面5，斜切平面5垂直于进料口3的轴线；进料口3位于上模腔1的弧面4上，出料口14位于下模腔2的底部，进料口3和出料口14同轴，且连通；进料口3轴线与弧面4切向方向夹角为110°-120°；弧面4与其所配合的连续挤压装置的挤压轮16同心；堵头15的前端面与进料口3的圆弧面相切；腔体8和进料口3同轴，为模具安装的位置；连续挤压装置的挤压轮16和上模腔1的弧面4相配合，挤压轮16上的挤压轮槽17与进料口3正对，挤压轮槽17、弧面4、堵头15构成模拟挤压筒，模拟挤压筒与进料口3连通；弧面4的直径比挤压轮16的直径大0.4-0.7mm；模腔的上模腔1与下模腔2两部分采用螺栓通过螺孔Ⅰ10、螺孔Ⅱ11、螺孔Ⅲ12和螺孔Ⅳ13连接；所述螺孔Ⅰ10、螺孔Ⅱ11、螺孔Ⅲ12、螺孔Ⅳ13的轴线垂直于斜切平面5；上模腔1与下模腔2两部分之间通过键Ⅰ6和键Ⅱ7定位，如图1~5所示。
实施例2
本实施例所述模拟等通道转角挤压的装置包括：包括连续挤压装置和模腔，模腔与连续挤压装置的挤压轮相配合；所述模腔结构包括：上模腔1、下模腔2、进料口3、弧面4、斜切平面5、腔体8、出料口14和堵头15，所述模腔采取斜切分体结构，通过上模腔1和下模腔2连接得到，上模腔1和下模腔2的接触面为斜切平面5，斜切平面5垂直于进料口3的轴线；进料口3位于上模腔1的弧面4上，出料口14位于下模腔2的底部，进料口3和出料口14同轴，且连通；进料口3轴线与弧面4切向方向夹角为110°-120°；弧面4与其所配合的连续挤压装置的挤压轮16同心；堵头15的前端面与进料口3的圆弧面相切；腔体8和进料口3同轴，为模具安装的位置；连续挤压装置的挤压轮16和上模腔1的弧面4相配合，挤压轮16上的挤压轮槽17与进料口3正对，挤压轮槽17、弧面4、堵头15构成模拟挤压筒，模拟挤压筒与进料口3连通，如图1~5所示。

Claims (5)

1.一种模拟等通道转角挤压的装置，其特征在于：包括连续挤压装置和模腔，模腔与连续挤压装置的挤压轮相配合；所述模腔结构包括：上模腔（1）、下模腔（2）、进料口（3）、弧面（4）、斜切平面（5）、腔体（8）、出料口（14）和堵头（15），所述模腔采取斜切分体结构，通过上模腔（1）和下模腔（2）连接得到，上模腔（1）和下模腔（2）的接触面为斜切平面（5），斜切平面（5）垂直于进料口（3）的轴线；进料口（3）位于上模腔（1）的弧面（4）上，出料口（14）位于下模腔（2）的底部，进料口（3）和出料口（14）同轴，且连通；进料口（3）轴线与弧面（4）切向方向夹角为110°-120°；弧面（4）与其所配合的连续挤压装置的挤压轮（16）同心；堵头（15）的前端面与进料口（3）的圆弧面相切；腔体（8）和进料口（3）同轴，为模具安装的位置；
连续挤压装置的挤压轮（16）和上模腔（1）的弧面（4）相配合，挤压轮（16）上的挤压轮槽（17）与进料口（3）正对，挤压轮槽（17）、弧面（4）、堵头（15）构成模拟挤压筒，模拟挤压筒与进料口（3）连通。
2.根据权利要求1所述的模拟等通道转角挤压的装置，其特征在于：所述弧面（4）的直径比挤压轮（16）的直径大0.4-0.7mm。
3.根据权利要求1所述的模拟等通道转角挤压的装置，其特征在于：所述模腔的上模腔（1）与下模腔（2）两部分采用螺栓通过螺孔Ⅰ（10）、螺孔Ⅱ（11）、螺孔Ⅲ（12）和螺孔Ⅳ（13）连接。
4.根据权利要求3所述的模拟等通道转角挤压的装置，其特征在于：所述螺孔Ⅰ（10）、螺孔Ⅱ（11）、螺孔Ⅲ（12）、螺孔Ⅳ（13）的轴线垂直于斜切平面（5）。
5.根据权利要求1所述的模拟等通道转角挤压的装置，其特征在于：所述上模腔（1）与下模腔（2）两部分之间通过键Ⅰ（6）和键Ⅱ（7）定位。
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