一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法，装置包括上模组件和下模组件，所述上模组件在动力机构驱动下相对下模组件上下往复运动，所述上模组件包括上模座、上压头、四组斜楔支撑以及四组弹性斜楔，所述下模组件包括下模座、下压头、四组侧压头、四组侧支撑以及复位机构，位于同侧的侧支撑与侧压头之间围成方形孔，四组斜楔支撑与四组方形孔上下正对并能在上模座带动下向下伸入到方形孔中，所述侧压头两端连接两组复位机构。本发明专利技术的一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法在一个工作行程内即可以完成X、Y、Z轴三个方向的镦压工作，每道次镦压之间无需工件换向，机械化程度高、生产效率高、安全高效。

A rapid upsetting and high plastic deformation device and its upsetting method

The invention discloses a rapid upsetting large plastic deformation device and an upsetting method. The device comprises a upper die component and a lower die assembly. The upper die assembly is moving up and down of the relative lower die assembly driven by a power mechanism, and the upper die assembly comprises an upper die seat, an upper pressure head, four sets of wedge support and four sets of elastic wedge. The lower die module consists of a lower die seat, a lower pressure head, four groups of side pressure heads, four side support and a reset mechanism. A square hole is arranged between the side support and the side pressure head on the same side. The four groups of wedge support and the four square holes are right and down up and down into the square holes in the upper die seat. The two ends of the side pressure head are connected to two groups. Reset mechanism. A fast upsetting plastic deformation device and upsetting method can complete upsetting and pressing work in three directions of X, Y and Z axis in a working stroke, and no work piece change is needed between each upsetting, high mechanization, high production efficiency and high safety and efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法
本专利技术涉及塑性成形
，具体涉及一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法。
技术介绍
大塑性变形技术是多向反复镦压是制备超细晶和纳米晶的有效手段之一，制备过程中需对边长成一定比例的长方形块体材料沿X、Y、Z方向依次多次镦压累积较大的变形量达到大塑性变形目的，进而细化材料。但目前使用的镦压塑性成形装置和方法较为原始，通常设备一个行程只能完成一个方向镦压，然后手工翻转工件更换方向，进行下一道次镦压，效率很低，也不安全，无法满足大规模的工业化生产需要，成为该技术应用的一个显著的制约因素。本专利技术提出的一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法在一个工作行程内即可以完成X、Y、Z轴三个方向的镦压工作，即一个镦压循环，每道次镦压之间也无需工件换向，可实现自动化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法，用以解决现有的镦压塑性成形装置一个行程只能完成一个方向镦压、需手工翻转工件、机械化程度低、生产效率低、安全性差、无法满足大规模的工业化生产需要的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：所述快速镦压大塑性变形装置包括上模组件和下模组件，所述上模组件在动力机构驱动下相对下模组件上下往复运动；所述上模组件包括上模座、上压头、四组斜楔支撑以及四组弹性斜楔，所述上压头和四组斜楔支撑均安装在上模座上，所述上压头设置在上模座下方中心处，四组斜楔支撑包括安装在上压头两侧的位于X轴方向的第一斜楔支撑和第二斜楔支撑以及安装在上压头两侧的位于Y轴方向的第三斜楔支撑和第四斜楔支撑，四组弹性斜楔包括分别对应嵌设在四组斜楔支撑下方的第一弹性斜楔、第二弹性斜楔、第三弹性斜楔和第四弹性斜楔，每组弹性斜楔上端朝上模座中心轴线方向倾斜并延伸出斜楔支撑本体，所述弹性斜楔下端通过斜楔弹簧安装在相应的斜楔支撑内部，所述弹性斜楔能在斜楔弹簧作用下在斜楔支撑的滑槽内来回滑动；所述下模组件包括下模座、下压头、四组侧压头、四组侧支撑以及复位机构，所述下压头、四组侧压头和四组侧支撑均安装在下模座上方，所述下模座位于上模座正下方，所述下压头设置在下模座中心处并位于上压头正下方，四组侧压头包括安装在下压头两侧的位于X轴方向的第一侧压头和第二侧压头以及安装在下压头两侧的位于Y轴方向的第三侧压头和第四侧压头，四组侧压头的外侧分别对应设置有一组侧支撑，位于同侧的侧支撑与侧压头之间围成方形孔，四组斜楔支撑与四组方形孔上下正对并能在上模座带动下向下伸入到方形孔中，所述侧压头两端连接有两组复位机构，所述复位机构设置在与侧压头同侧的侧支撑内。优选的，所述第一斜楔支撑和第二斜楔支撑下端所在的水平面位于第三斜楔支撑和第四斜楔支撑下端所在的水平面的下方，所述第一弹性斜楔和第二弹性斜楔的上端所在的水平面位于第三弹性斜楔和第四弹性斜楔的上端所在的水平面的下方。优选的，所述复位机构包括复位弹簧和复位螺栓，所述复位弹簧一端通过复位螺栓固定在侧支撑内，所述复位弹簧另一端连接至侧压头的端部。优选的，所述上模座下方安装有上固定板，所述上压头和四组斜楔支撑均安装在在上固定板下方。优选的，所述上模座与上固定板之间设置有上垫板。优选的，所述下模座上方安装有下固定板，所述下压头、四组侧压头和四组侧支撑均安装在下固定板上方。优选的，所述下模座与下固定板之间设置有下垫板。优选的，所述下固定板上设置有导槽，四组侧压头的下部分别安装在导槽内并能沿导槽来回滑动。优选的，所述斜楔弹簧下端固定在螺母上，所述螺母安装在斜楔支撑内。本专利技术还提出了一种基于快速镦压大塑性变形装置的镦压方法，所述镦压方法包括：将边长呈一定比例的工件放置在下压头上，上模组件在动力机构驱动下下行，四组弹性斜楔分别对应伸入到下方侧支撑与侧压头之间的方形孔中；位于第一斜楔支撑和第二斜楔支撑上的第一弹性斜楔和第二弹性斜楔分别与下方对应的第一侧压头和第二侧压头相接触，并推动第一侧压头和第二侧压头向工件方向移动，同时第一侧压头和第二侧压头两端的复位弹簧被拉伸，在第一侧压头和第二侧压头的共同作用下完成对工件的X轴方向的第一道次镦压；上模组件继续下行，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔分别越过第一侧压头和第二侧压头，第一侧压头和第二侧压头分别在与其相对应的复位弹簧的弹力作用下回复到初始位置；上模组件继续下行，位于第三斜楔支撑和第四斜楔支撑上的第三弹性斜楔和第四弹性斜楔分别与第三侧压头和第四侧压头相接触，并推动第三侧压头和第四侧压头向工件方向移动，同时第三侧压头和第四侧压头两端的复位弹簧被拉伸，在第三侧压头和第四侧压头的共同作用下完成对工件的Y轴方向的第二道次镦压；上模组件继续下行，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔分别越过第三侧压头和第四侧压头，第三侧压头和第四侧压头分别在与其相对应的复位弹簧的弹力作用下回复到初始位置；上模组件继续下行，上压头与工件接触并对工件施加压力，在上压头和下压头的共同作用下完成对工件的Z轴方向的第三道次镦压，此时工件恢复到原始尺寸；上模组件在动力机构的驱动下回复上行，上压头与工件脱离；上模组件继续上行，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔分别与第三侧压头和第四侧压头再次接触，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔下端的两组斜楔弹簧被压缩，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔分别被压入到第三斜楔支撑和第四斜楔支撑内部；上模组件继续上行，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔分别越过第三侧压头和第四侧压头，第三弹性斜楔和第四弹性斜楔在与其相对应的两组斜楔弹簧的弹力作用下分别复位并延伸出第三斜楔支撑和第四斜楔支撑；上模组件继续上行，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔分别与第一侧压头和第二侧压头再次接触，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔下端的两组斜楔弹簧被压缩，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔分别被压入第一斜楔支撑和第二斜楔支撑内部；上模组件继续上行，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔分别越过第一侧压头和第二侧压头，第一弹性斜楔和第二弹性斜楔在与其相对应的两组斜楔弹簧的弹力作用下复位并延伸出第一斜楔支撑和第二斜楔支撑；四组弹性斜楔由与其相对应的侧支撑与侧压头之间的方形孔中伸出，上模组件在动力机构的驱动下回复到初始位置，完成一个镦压行程；上模组件在动力机构的驱动下循环往复，完成对工件的镦压。本专利技术具有如下优点：本专利技术提出的一种快速镦压大塑性变形装置及其镦压方法在上模组件下行的过程中依次完成对工件的X轴、Y轴、Z轴向的镦压，即在一个工作行程内变可完成X、Y、Z轴三个方向的镦压工作，即一个镦压循环，每道次镦压之间也无需工件换向，反复多个循环，即可获得所需的大变形量，制备出超细晶甚至纳米晶材料，可实现自动化生产，机械化程度高、生产效率高、安全高效。附图说明图1为本专利技术实施例1的一种快速镦压大塑性变形装置的剖面结构示意图。图2为本专利技术实施例1的一种快速镦压大塑性变形装置的上模组件的左视示意图。图3为本专利技术实施例1的一种快速镦压大塑性变形装置的上模组件的右视示意图。图4为本专利技术实施例1的一种快速镦压大塑性变形装置的下模组件的俯视示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1如图1所示，本实施例中提出的一种快速镦压大塑性变形装置包括上模组件1和下模组件2，上模组件1在动力机构驱动下相对下模组件2上下往复运动。如图2和3所示，上模组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述快速镦压大塑性变形装置包括上模组件和下模组件，所述上模组件在动力机构驱动下相对下模组件上下往复运动；所述上模组件包括上模座、上压头、四组斜楔支撑以及四组弹性斜楔，所述上压头和四组斜楔支撑均安装在上模座上，所述上压头设置在上模座下方中心处，四组斜楔支撑包括安装在上压头两侧的位于X轴方向的第一斜楔支撑和第二斜楔支撑以及安装在上压头两侧的位于Y轴方向的第三斜楔支撑和第四斜楔支撑，四组弹性斜楔包括分别对应嵌设在四组斜楔支撑下方的第一弹性斜楔、第二弹性斜楔、第三弹性斜楔和第四弹性斜楔，每组弹性斜楔上端朝上模座中心轴线方向倾斜并延伸出斜楔支撑本体，所述弹性斜楔下端通过斜楔弹簧安装在相应的斜楔支撑内部，所述弹性斜楔能在斜楔弹簧作用下在斜楔支撑的滑槽内来回滑动；所述下模组件包括下模座、下压头、四组侧压头、四组侧支撑以及复位机构，所述下压头、四组侧压头和四组侧支撑均安装在下模座上方，所述下模座位于上模座正下方，所述下压头设置在下模座中心处并位于上压头正下方，四组侧压头包括安装在下压头两侧的位于X轴方向的第一侧压头和第二侧压头以及安装在下压头两侧的位于Y轴方向的第三侧压头和第四侧压头，四组侧压头的外侧分别对应设置有一组侧支撑，位于同侧的侧支撑与侧压头之间围成方形孔，四组斜楔支撑与四组方形孔上下正对并能在上模座带动下向下伸入到方形孔中，所述侧压头两端连接有两组复位机构，所述复位机构设置在与侧压头同侧的侧支撑内。...

【技术特征摘要】
1.一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述快速镦压大塑性变形装置包括上模组件和下模组件，所述上模组件在动力机构驱动下相对下模组件上下往复运动；所述上模组件包括上模座、上压头、四组斜楔支撑以及四组弹性斜楔，所述上压头和四组斜楔支撑均安装在上模座上，所述上压头设置在上模座下方中心处，四组斜楔支撑包括安装在上压头两侧的位于X轴方向的第一斜楔支撑和第二斜楔支撑以及安装在上压头两侧的位于Y轴方向的第三斜楔支撑和第四斜楔支撑，四组弹性斜楔包括分别对应嵌设在四组斜楔支撑下方的第一弹性斜楔、第二弹性斜楔、第三弹性斜楔和第四弹性斜楔，每组弹性斜楔上端朝上模座中心轴线方向倾斜并延伸出斜楔支撑本体，所述弹性斜楔下端通过斜楔弹簧安装在相应的斜楔支撑内部，所述弹性斜楔能在斜楔弹簧作用下在斜楔支撑的滑槽内来回滑动；所述下模组件包括下模座、下压头、四组侧压头、四组侧支撑以及复位机构，所述下压头、四组侧压头和四组侧支撑均安装在下模座上方，所述下模座位于上模座正下方，所述下压头设置在下模座中心处并位于上压头正下方，四组侧压头包括安装在下压头两侧的位于X轴方向的第一侧压头和第二侧压头以及安装在下压头两侧的位于Y轴方向的第三侧压头和第四侧压头，四组侧压头的外侧分别对应设置有一组侧支撑，位于同侧的侧支撑与侧压头之间围成方形孔，四组斜楔支撑与四组方形孔上下正对并能在上模座带动下向下伸入到方形孔中，所述侧压头两端连接有两组复位机构，所述复位机构设置在与侧压头同侧的侧支撑内。2.根据权利要求1所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述第一斜楔支撑和第二斜楔支撑下端所在的水平面位于第三斜楔支撑和第四斜楔支撑下端所在的水平面的下方，所述第一弹性斜楔和第二弹性斜楔的上端所在的水平面位于第三弹性斜楔和第四弹性斜楔的上端所在的水平面的下方。3.根据权利要求1所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述复位机构包括复位弹簧和复位螺栓，所述复位弹簧一端通过复位螺栓固定在侧支撑内，所述复位弹簧另一端连接至侧压头的端部。4.根据权利要求1所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述上模座下方安装有上固定板，所述上压头和四组斜楔支撑均安装在在上固定板下方。5.根据权利要求4所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述上模座与上固定板之间设置有上垫板。6.根据权利要求1所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述下模座上方安装有下固定板，所述下压头、四组侧压头和四组侧支撑均安装在下固定板上方。7.根据权利要求6所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述下模座与下固定板之间设置有下垫板。8.根据权利要求7所述的一种快速镦压大塑性变形装置，其特征在于，所述下固定板上设置有导槽，四组侧压头的下部分别安装在导槽内并能沿导槽来回滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金龙，谢辉，马莹，陶世平，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61