[发明专利]一种多道次变路径连续ECAP的组合模具及方法

说明书

本发明公开了一种多道次变路径连续ECAP的组合模具及方法，属于挤压技术领域。所述组合模具包括多个基体模具，所述基体模具包括上模板、挤压轮、压紧轮、压紧轮轴、挤压轮轴、衬套、阻挡块、下模板。所述上模板和下模板两端面四周均布有螺栓孔，通过螺栓紧固，实现不同基体模具接触面完全贴合，此模具可以根据基体模具不同的排列组合方式组合出不同的道次和路径。本发明将等转角挤压与组合夹具思想有效结合，只需要加工一种基体模具，将其按照不同的排列组合方式就可以形成不同道次不同路径连续ECAP模具，解决了不同道次和路径的模具需要单独设计不能通用的问题，节约了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于挤压技术领域，具体涉及一种多道次变路径连续ECAP的组合模具及方法。

背景技术

上世纪80年代，俄罗斯科学家Segal等提出等通道转角挤压技术，其特点是：在几乎不改变材料几何尺寸的条件下，使材料在L通道内从进料带经过转角处发生剧烈的剪切变形后移动至成型带，从而细化晶粒、改变材料的微结构，目前ECAP已经被国际材料界认可并广泛使用。

传统的L型等通道转角挤压模具设计由于通道只有一个所以一次挤压行程中只对材料产生一次挤压变形，L型等通道挤压装置每一次挤压完成后需要人为将其取出后在放会通道进行二次挤压，并且当需要改变挤压路径时还需要人为的调整角度，造成生产效率低、改变角度不准确的问题。

因此，如何设计一种在一次挤压加工过程中高效制备组织均匀的细晶材料的模具，以满足实际科研与生产的需要是当今材料研究急需解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的克服等通道转角挤压工作不连续以及其不同道次和路径的模具要分别加工不能通用的问题。提供了一种将等转角挤压与连续挤压以及组合夹具思想相结合的组合模具，在保证生产效率的前提下，制备的材料的力学性能满足使用要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种多道次变路径连续ECAP的组合模具，其特征在于：

包括多个基体模具，每个基体模具包括上模板、挤压轮、压紧轮、压紧轮轴、挤压轮轴、衬套、阻挡块、下模板；所述上模板和下模板两端面四周均布有螺栓孔，通过螺栓紧固，实现不同基体模具接触面完全贴合，形成多道次变路径连续ECAP。

进一步的，所述组合模具还包括驱动装置，提供挤压运动的动力；每两组所述基体模具连接一套驱动装置，所述驱动装置包括电机和减速装置，动力由所述电机输出，经过所述减速装置后由所述基体模具的挤压轮输入，驱动所述挤压轮旋转完成挤压运动。

进一步的，所述上模板和下模板两端面均有半圆的法兰，不同基体模具相互对接，合并成基体模具后其可以形成一个完整的法兰，法兰面上分别开有止口位，起周向定位的作用。

进一步的，边缘带有圆形凹槽的所述挤压轮、上模板、下模板以及阻挡块的接触面完全贴合，所组成的型腔壁与挤压轮外圆周紧密贴合，构成一个环挤压轮的外圆周挤压腔。

进一步的，所述挤压轮顺时针或逆时针转四分之一圆周处设置有凸入到挤压轮凹槽内的阻挡块，对型腔内的坯料起阻挡作用。

进一步的，两组所述基体模具进行正接，等同于路径A的ECAP变形，一次连续等通道转角挤压过程中完成两次剪切变形且两次剪切变形分别作用于坯料的同一个面。

进一步的，两组所述基体模具进行90°连接，等同于路径B的ECAP变形，一次连续等通道转角挤压过程中完成两次剪切变形且两次剪切变形分别作用于坯料的面成90°角的两个面。

进一步的，两组所述基体模具进行反接，等同于路径C的ECAP变形，一次连续等通道转角挤压过程中完成两次剪切变形且两次剪切变形分别作用于坯料的成180°的两个面。

进一步的，根据实际要求将三种拼接方式进行排列组合拼接所成需要的多道次变路径连续ECAP模具。