[实用新型]一种等通道转角挤压与往复式挤扭复合成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合的大塑性变形成型装置及方法，具体涉及一种等通道转角挤压与往复式挤扭复合成形装置，属于挤压加工技术领域。

背景技术

当今世界随着航空航天技术、军事装备和交通工具等领域的迅猛发展，对高性能金属材料特别是对高比强材料的需求日益增长.制备具有高比强度和良好塑性相匹配的材料，一直是各国材料科学和材料工程研究的热点，也是国际材料领域竞争最激烈的领域之一.就目前各国的研究现状来看，合金化强化、形变强化、细晶强化和固溶—沉淀强化是常用的提升材料组织性能的主要途径.近年来，国际上本领域的大量研究成果证明，单纯依赖某一两种强化机制来提升材料的综合性能是十分有限的，将多种机制有机组合，不仅能充分挖掘材料的性能，也是材料科学发展的必然趋势。

大塑性变形技术作为一种制备超细晶材料的有效方式而出现。传统的大塑性变形技术有等通道转角挤压、高压扭转、多向锻造、往复挤压、累积叠轧等。但这些工艺的局限性也很明显，如每次加工获得的塑性变形量较小，需要多次加工，才能获得更大的塑性变形量。因此，设计一种高效制备超细晶材料的装置及方法具有非常重要的意义。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，为了克服上述现有的大塑性变形方法工序众多、工艺要求较高的问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种等通道转角挤压与往复式挤扭复合成形装置，型腔由两个等通道转角挤压型腔和一个挤扭型腔组成，能够加工出力学性能良好的超细晶材料。

本实用新型提出的一种等通道转角挤压与往复式挤扭复合成形装置，包括冲头、模套、垫板和型腔；所述模套安装在垫板上，模套上开设有多个加热棒安装孔，所述型腔设置在模套内，型腔开设有等通道转角挤压通道一、挤扭通道和等通道转角挤压通道二，所述等通道转角挤压通道一、挤扭通道和等通道转角挤压通道二构成U字形复合挤压通道，等通道转角挤压通道一、挤扭通道、等通道转角挤压通道二的横截面均为正方形，且横截面积不变，所述挤扭通道的横截面沿着挤压方向发生了90度的扭转，冲头与等通道转角挤压通道一和等通道转角挤压通道二配合。

胚料反复的经过等通道转角挤压通道一、挤扭通道和等通道转角挤压通道二，随着胚料经过挤压通道到的次数增加，胚料的晶粒逐步的细化，最后达到要求晶粒大小。

进一步地：所述等通道转角挤压通道一和等通道转角挤压通道二的模具内角模具外角相等，等通道转角挤压通道一和等通道转角挤压通道二的模具内角半径Rint和模具外角半径Rext相等；模具内角为90°；模具内角半径Rint为10mm。

进一步地：所述型腔是由两个半模拼合而成。

进一步地：所述模套上设置有十二个加热棒安装孔。模具挤压过程中靠加热棒保持恒定的温度。

进一步地：所述模套的内表面和型腔的外表面均为斜面，两者通过一个楔紧斜面来进行装配。

本实用新型所达到的效果为：

一、本实用新型将等通道转角挤压和挤扭两种塑性变形技术集合到同一装置上，相较于传统的分别采用单独的加工装置进行单独方式的加工，其效率可提高3倍以上。

二、本实用新型由两个等通道转角挤压通道和一个挤扭通道构成，能够增强胚料加工的连续性，提高生产效率。

三、本实用新型的装置可以根据要求，往复进行，直到或得所需的细晶材料。

四、本实用新型成本较为低廉，且生产效率高，可用于超细晶材料的制备。

附图说明

图1是本实用新型的半剖结构图；

图2是本实用新型的整体结构立体图；

图3是等通道转角挤压通道和往复式挤扭复合成型的的一个半模的分体图；

图4是本实用新型的U字形复合挤压通道立体结构图。

具体实施方式