[发明专利]一种高压扭转成形机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压扭转成形机。

背景技术

高压扭转是由前苏联学者于上世纪五十年代末首先提出并进行实验、理论研究，而后逐步应用于实际生产中的。苏联学者在YNM－30T万能材料试验机上对高压扭转复合加载成形方法进行了实验研究。到上世纪九十年代，这种方法被R.Z.Valiev等人改进并用于研究材料大变形下的相变以及大的塑性变形后组织结构的变化，并发现经过高压下的严重扭转变形后，材料内部形成了大角度晶界的均匀纳米结构，材料的性能也发生了质的变化，从而使其成为制备块体纳米材料的一种新方法且被认为是最有希望实现工业化生产的有效途径之一，综合国内外学者的研究表明：高压扭转与镦粗相比具有很大的优越性，如促使变形均匀，降低变形抗力，增加变形量等等。

大量的实验已经证明，高压扭转制备块体细晶材料是一种行之有效的方法。但是高压扭转法目前还存在如下一些问题：高压扭转的调整变形速度和应变量很难控制，且只能生产少量的细晶材料，生产效率低，无法进行工业化的大规模生产。

尽管高压扭转法还存在着以上诸多问题，但其还是具有广阔的发展前景，目前对亚微米、纳米结构材料的市场需求存在于各个行业领域，例如航空、交通、医疗器械、体育用品、电子技术等，而高压扭转法是目前生产块体亚微米、纳米细晶材料的行之有效的加工方法。因此本发明设计了一种高压扭转成形机。

发明内容

本发明目的是：提供一种不仅结构简单，控制精确高，而且细化材料晶粒，并便于提高材料综合力学性能的高压扭转成形机。

本发明的技术方案是：一种高压扭转成形机，包括机架本体，上下对称设于所述机架本体上的动模和定模，设于所述机架本体上、且其输出端与所述动模固定连接的液压油缸，以及设于所述机架本体上、且其输出端与所述定模固定连接的液压马达，所述液压油缸的输出端带动所述动模做上下往返运动并提供轴向压缩力，所述液压马达的输出端带动所述定模匀速旋转并提供切向剪切扭矩。

作为优选的技术方案，所述高压扭转成形机还包括油箱，与所述油箱相连通的液压泵，以及与所述液压泵相连通的压力控制阀，所述液压油缸和所述液压马达均通过液压油管与所述压力控制阀连接。

作为优选的技术方案，所述高压扭转成形机还包括与所述压力控制阀连接的控制台，通过控制台控制压扭成形的过程。

作为优选的技术方案，在所述定模的上表面设有用于放置试样的凹槽，所述凹槽的大小与所述动模模头相对应，有效防止试样发生径向位移。

作为优选的技术方案，所述动模的中心轴与所述定模的旋转中心重合。

本发明的优点是：

1．本发明高压扭转成形机使试样产生轴向压缩和切向剪切的塑性变形，细化材料晶粒，并提高材料的综合力学性能；

2．本发明的液压泵通过压力控制阀提供给液压油缸向下运动和液压马达旋转所需动力油，液压油缸提供给动模从上至下挤压试样的压力，液压马达提供给定模带动试样旋转的扭矩，同时压力控制阀进行成形所需压力和扭矩控制，从而实现变形速度和应变量的精确控制；

3．本发明不仅能拓宽传统塑性加工技术的应用领域，而且有望大幅度提高传统材料的性能，将带来巨大的经济和社会效益。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明高压扭转成形机的结构示意图；

图2为本发明高压扭转成形机的工作原理图；

其中：1机架本体，2动模，3定模，4液压油缸，5液压马达，6油箱，7液压泵，8压力控制阀，9液压油管，10控制台，11试样。

具体实施方式

实施例：参照图1、2所示，一种高压扭转成形机，包括机架本体1，上下对称设于机架本体1上的动模2和定模3，设于机架本体1上、且其输出端与动模2固定连接的液压油缸4，以及设于机架本体1上、且其输出端与定模3固定连接的液压马达5，该液压油缸4的输出端带动动模2做上下往返运动并提供轴向压缩力，该液压马达5的输出端带动定模3匀速旋转并提供切向剪切扭矩。

本发明高压扭转成形机还包括油箱6，与油箱6相连通的液压泵7，以及与液压泵7相连通的压力控制阀8，液压油缸4和液压马达5均通过液压油管9与压力控制阀8连接。