[发明专利]具有多功能的多向挤压强变形模具及其工艺方法

权利要求书

1.一种具有多功能的多向挤压强变形模具，其包括配合结构、模板、上模、下模和模套，其特征在于，

所述配合结构的固定端和上模板的第一固定端固连，所述上模和所述上模板的第二固定端固连，所述上模板的U形槽和液压机的活动横梁连接，所述下模置于所述模套内，所述模套和下模板固连，所述下模板的U形槽和液压机的工作台面连接；

所述下模，其包括第一下模和第二下模，所述第一下模的模腔具有三个工作面，所述第一下模的模腔的底面为矩形水平面，所述第一下模的模腔的侧面为垂直于矩形水平面中相邻两边的第一矩形垂直侧面和第二矩形垂直侧面，所述第二下模的模腔具有四个工作面，所述第二下模的模腔的底面为矩形水平面，所述第二下模的模腔的侧面为垂直于矩形水平面中相连三个边的第一矩形垂直侧面、第二矩形垂直侧面和第三矩形垂直侧面；所述上模，其包括第一上模和第二上模，所述上模的模腔包括矩形水平面和矩形垂直侧面；所述上模的矩形水平面和所述下模的矩形水平面平行，所述上模的矩形水平面和矩形垂直侧面互相垂直。

2.根据权利要求1所述的具有多功能的多向挤压强变形模具，其特征在于，所述第一下模和所述第一上模组成单边开放式的组合模腔，所述第二下模和所述第二上模组成封闭式的组合模腔。

3.根据权利要求1所述的具有多功能的多向挤压强变形模具，其特征在于，所述第二下模的模腔的侧面垂直于矩形水平面中相连的三个边，包括矩形水平面的一个长边和两个短边。

4.根据权利要求1所述的具有多功能的多向挤压强变形模具，其特征在于，所述上模的模腔的矩形水平面和矩形垂直侧面的尺寸分别与配套下模的矩形水平面和矩形水平面上长边对应的矩形垂直侧面的尺寸相等。

5.根据权利要求1所述的具有多功能的多向挤压强变形模具，其特征在于，所述模套的内横截面的尺寸和由上模与下模组成的组合体的外部横截面的尺寸相等，所述模套的内部深度和所述下模的高度相等。

6.一种根据权利要求1-5之一所述的具有多功能的多向挤压强变形模具的工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、根据多向挤压工艺的不同形式，将长方体坯料放置于不同下模的模腔内部：

若采用单开式变形工艺，则将长方体坯料以长边竖直放置于第一下模的模腔的矩形水平面，所述长方体坯料相邻的两个竖直侧面分别与所述第一下模的模腔的第一矩形垂直侧面和第二矩形垂直侧面接触；或者

若采用双开式变形工艺，则将长方体坯料以长边竖直放置于第一下模的模腔的矩形水平面的中部，所述长方体坯料其中一个竖直侧面和所述第一下模的模腔的矩形垂直侧面接触；或者

若采用闭式变形工艺，则将长方体坯料以长边竖直放置于第二下模的模腔的矩形水平面的中部，所述长方体坯料其中一个竖直侧面和所述第二下模的模腔的矩形垂直侧面接触；

S2、启动液压机，所述上模在活动横梁的带动下向靠近下模的方向运动，与上模板连接的配合结构先伸入到模套与下模之间进行导向和定位，上模运动至其模腔的水平面与坯料的上表面接触后开始挤压坯料，使长方体坯料发生变形；

S3、当长方体坯料达到预定压缩量后，上模停止向靠近下模的方向运动，此时活动横梁带动上模向远离下模的方向运动直至脱离模套停止，将长方体坯料旋转90°，并将长方体坯料以变形过程中的水平伸长端竖直放置于下模的模腔的矩形水平面上，旋转后长方体坯料的摆放位置遵循S1所述规则；

S4、重复步骤S2和S3，对长方体坯料的三个方向循环施加载荷，使长方体坯料实现多道次的多向挤压变形，在完成挤压变形后，通过活动横梁将上模回退至初始位置，并取出长方体坯料。

7.根据权利要求6所述的具有多功能的多向挤压强变形模具的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，接触的所述矩形垂直侧面为垂直于所述第一下模的模腔的矩形水平面长边的矩形垂直侧面；接触的所述矩形垂直侧面为垂直于所述第二下模的模腔的矩形水平面长边的矩形垂直侧面。

8.根据权利要求6所述的具有多功能的多向挤压强变形模具的工艺方法，其特征在于，在步骤S2中，单开式变形时，长方体坯料沿第一下模的模腔的长边的开放端发生单侧伸长变形；双开式变形时，长方体坯料沿第一下模的模腔的长边发生双侧伸长变形；闭式变形时，长方体坯料沿第二下模的模腔的长边发生双侧伸长变形，但后续则受到模腔的短边矩形垂直侧面限制，长方体坯料在水平方向上沿下模的模腔的短边不发生变形。