[发明专利]一种用来制备超细晶管材的旋转挤镦装置及方法

权利要求书

1.一种用来制备超细晶管材的旋转挤镦装置，其特征在于：包括带螺旋凸台芯棒（2）、挤镦凹模（6）、上端盖（5）、下端盖（9）、垫环（3）；所述挤镦凹模（6）沿竖直中心开设有圆形通道，该圆形通道直径与管材（7）外径相同，上端通过内六角螺栓（4）与所述上端盖（5）相连，下端通过内六角螺栓（8）与所述下端盖（9）相连；所述带螺旋凸台芯棒（2）设置在所述挤镦凹模（6）内，所述带螺旋凸台芯棒（2）外圆面设置有等截面螺旋形凸台，所述带螺旋凸台芯棒（2）的上端通过所述上端盖（5）的中心圆形通孔穿出，所述带螺旋凸台芯棒（2）的下端通过所述下端盖（9）的中心圆形通孔穿出实现带螺旋凸台芯棒（2）的定位，所述带螺旋凸台芯棒（2）的上端通过可旋转芯棒固定座（1）与挤压机相连，所述垫环（3）设置在所述挤镦凹模（6）的圆形通道内，并套在所述带螺旋凸台芯棒（2）的上端杆部，所述垫环（3）下端与所述管材（7）的上端面接触，所述垫环（3）上端与所述上端盖（5）的下端面接触，所述下端盖（9）通过螺栓（11）固定在挤压机工作台（10）上，所述带螺旋凸台芯棒（2）纵向中间设置有等截面螺旋形凸台结构，螺旋凸台与芯棒杆部连接处均采用圆弧过渡，螺旋圈数为1-3圈，螺旋升角为5°-25°，所述螺旋凸台高度为所述管材（7）壁厚的10%-60%。

2.根据权利要求1所述的用来制备超细晶管材的旋转挤镦装置，其特征在于：所述挤镦凹模（6）为整体圆环状，其圆形通道内表面需经粗糙化处理。

3.一种制备超细晶管材的方法，其特征在于，使用如权利要求2所述的用来制备超细晶管材的旋转挤镦装置，具体包括以下步骤：

步骤①：对待变形管材（7）进行预处理；

步骤②：对管材（7）内外表面进行处理，清除氧化皮，并检查其内外壁与带螺旋凸台芯棒（2）表面和挤镦凹模（6）通道内壁的配合情况，然后对管材（7）进行清洗；

步骤③：对管材（7）内表面进行润滑处理；

步骤④：将管材（7）放入挤镦凹模（6）的圆形通道中，将带螺旋凸台芯棒（2）自上而下穿入管材（7），将垫环（3）自上而下套入带螺旋凸台芯棒（2），将带螺旋凸台芯棒（2）上下两端分别套入上端盖（5）和下端盖（9），通过内六角螺栓（8）将下端盖（9）与挤镦凹模（6）紧固在一起，通过内六角螺栓（4）将上端盖（5）与挤镦凹模（6）连接并预紧；

步骤⑤：通过螺栓（11）将下端盖（9）固定在挤压机工作台（10）上，在上端盖（5）上表面放置一圆环形垫块，挤压机自上而下压圆环形垫块，圆环形垫块依次推动上端盖（5）、垫环（3）和带螺旋凸台芯棒（2），使螺旋凸台挤入管材（7）并使其充满螺旋凸台之间的空隙，紧固内六角螺栓（4），取下圆环形垫块，将带螺旋凸台芯棒（2）与芯棒固定座（1）相连并紧固；

步骤⑥：启动旋转挤压机，使带螺旋凸台芯棒（2）下压的同时绕其轴线旋转，随带螺旋凸台芯棒（2）不断下移，管材（7）变形，直至螺旋凸台接近下端盖（9）的上表面，挤镦过程结束；

步骤⑦：将芯棒固定座（1）与带螺旋凸台芯棒（2）分离，拆除螺栓（11），然后拆除内六角螺栓（4）和（8），从挤镦凹模（6）中取出带螺旋凸台芯棒（2），取下垫环（3），将带螺旋凸台芯棒（2）从管材（7）中推出，即可获得超细晶管材。

4.根据权利要求3所述的制备超细晶管材的方法，其特征在于，所述带螺旋凸台芯棒（2）的压下速度为0.05mm/s-10mm/s，旋转速度为0.1转/分钟-10转/分钟。