一种超细晶、纳米晶材料制备模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超细晶、纳米晶材料制备模具，包括上模、下模及顶件装置，所述上模设置有凸模，凸模通过凸模固定板由螺钉和销钉与承受凸模压力的上垫板一起固定在上模座上；所述下模设置有凹模，凹模内设有长宽成一定比例的矩形型腔，凹模由螺钉和销钉与下垫板一起固定在下模座上；所述顶件装置包括安装在凹模内的顶件块及推动顶件块将坯料顶出凹模的顶杆。上、下模由固定在上模的导套和固定在下模的导柱进行导向，保证凸模准确将坯料压入凹模。凸模压缩坯料，坯料高度降低，坯料充满凹模，上模回程，顶件块顶出坯料，转动坯料，将长转到竖直方向，宽对应模具的长，高对应模具的宽，放入凹模再次压缩，由于每次压缩后长宽高尺寸不变，可反复多次压缩变形，达到细化晶粒的目的。该模具结构合理，方法简单，操作方便，可精准控制变形程度，节省了工步间人工取料的时间，有效地降低了危险性，显著地提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超细晶、纳米晶材料制备模具
本技术涉及的是一种材料制备模具，尤其是一种超细晶、纳米晶材料制备模具，属于材料加工领域。
技术介绍
多向压缩是大塑性变形法中一种典型性工艺，具有强烈的晶粒细化能力，能够直接将材料的内部组织细化到亚微米乃至纳米级，已经成为目前制备高性能块状超细晶材料最有效的、发展最为迅猛的技术之一，其变形实质是依次沿不同的轴向压缩材料，由于压缩前后试样的形状尺寸不发生改变，故可再多次反复压缩，各次变形的应变量累积迭加，达到非常大的总变形量，达到细化晶粒、改善性能的效果。然而，该技术不采用模具进行自由压缩，变形量不易精确控制而且坯料内部变形不均匀；即使采用模具，由于模具过于简单，结构不合理，坯料从模具取出困难，模具通常不固定到设备上，每次压缩后都要拆卸模具，手工取出坯料，下次压缩时需重新调试，极大地影响了挤压效率，也不安全。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种制备超细晶、纳米晶材料的模具。该模具结构合理，方法简单，操作方便，可精准控制变形程度，节省了工步间人工取料的时间，有效地降低了危险性，显著地提高了生产效率。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：包括上模、下模及顶件装置，所述上模设置有凸模，凸模通过凸模固定板由螺钉和销钉与承受凸模压力的上垫板一起固定在上模座上；所述下模设置有凹模，所述凹模内设有长宽成一定比例的矩形型腔，所述凹模由螺钉和销钉与下垫板一起固定在下模座上；所述顶件装置包括安装在凹模内的顶件块及推动顶件块将坯料顶出凹模的顶杆。上、下模由固定在上模的导套和固定在下模的导柱进行导向，保证凸模准确将坯料压入凹模。上述的一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：所述顶件块为上小下大的台肩式，所述凹模也设有顶件块活动的阶梯孔，所述顶件块上部与凹模型腔滑动配合。上述的一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：所述上模上设置有起定位、连接作用的模柄，所述模柄和上模座开设有安装防转销的骑缝孔。上述的一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：所述上模和下模后部两侧分别设置有过盈安装导套和导柱的孔，所述导套和导柱为滑动配合，其间隙小于凸模与凹模的间隙。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术设计了自动顶料装置，节省了工步间取料的时间，实现连续压缩，为进行大批量生产奠定基础。2、本技术采用导柱、导套导向，避免了凸模、凹模互相啃切飞出伤人事故，有效地降低了危险性。3、本技术可精准控制每次压缩变形程度，进而准确调控总变形量，制得所需的细小均匀晶粒。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术结构示意图。附图标记说明:1—下模螺钉；2—下模座；3—下垫板；4—顶件块；5—凹模；6—导套；7—上垫板；8—上模销钉；9—模柄；10—防转销；11—上模螺钉；12—凸模；13—上模座；14—凸模固定板；15—坯料；16—导柱；17—下模销钉；18—顶杆。具体实施方式如图1所示的一种超细晶、纳米晶材料制备模具，包括上模、下模及顶件装置，所述上模设置有凸模12，凸模12通过凸模固定板14由上模螺钉11和上模销钉8与承受凸模12压力的上垫板7一起固定在上模座13上；所述下模设置有凹模5，所述凹模5内设有长宽成一定比例的矩形截面型腔，所述凹模由下模螺钉1和下模销钉17与下垫板3一起固定在下模座2上；所述顶件装置包括安装在凹模5内的顶件块4及推动顶件块4将坯料15顶出凹模5的顶杆18。上、下模由固定在上模的导套6和固定在下模的导柱16进行导向，保证凸模12准确将坯料15压入凹模5。本实施例中，所述顶件块4为上小下大的台肩式，所述凹模5也设有顶件块4活动的阶梯孔，所述顶件块4上部与凹模5型腔滑动配合。本实施例中，所述上模上设置有起定位、连接作用的模柄9，所述模柄9和上模座13开设有安装防转销10的骑缝孔。本实施例中，所述上模座13和下模座2后部两侧分别设置有过盈安装导套6和导柱16的孔，所述导套6和导柱16为滑动配合，其间隙小于凸模12与凹模5的间隙。本实施例中，该超细晶、纳米晶材料制备模具在使用时，以模柄9定位将该模具安装到压力机上，将准备好的坯料15放至于凹模5的型腔中。上模下行，凸模12与坯料15接触并施加压力，使坯料15高度降低，坯料15与凹模5型腔壁接触并逐渐充满凹模5型腔，上模向上回程，顶杆18带动顶件块4将坯料15顶出凹模5，转动坯料15，将长转到竖直方向，宽对应凹模5型腔的长，高对应凹模5型腔的宽，放入凹模5型腔内再次压缩，由于每次压缩后长宽高尺寸不变，可反复多次压缩变形，累积普通塑性变形所达不到的大塑性变形，实现晶粒显著细化的目的。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：包括上模、下模及顶件装置，所述上模设置有凸模(12)，凸模(12)通过凸模固定板(14)由上模螺钉(11)和上模销钉(8)与承受凸模(12)压力的上垫板(7)一起固定在上模座(13)上；所述下模设置有凹模(5)，所述凹模(5)内设有长宽成一定比例的矩形截面型腔，所述凹模由下模螺钉(1)和下模销钉(17)与下垫板(3)一起固定在下模座(2)上；所述顶件装置包括安装在凹模(5)内的顶件块(4)及推动顶件块(4)将坯料(15)顶出凹模(5)的顶杆(18)；上、下模由固定在上模的导套(6)和固定在下模的导柱(16)进行导向，保证凸模(12)准确将坯料(15)压入凹模(5)。

【技术特征摘要】
1.一种超细晶、纳米晶材料制备模具，其特征在于：包括上模、下模及顶件装置，所述上模设置有凸模(12)，凸模(12)通过凸模固定板(14)由上模螺钉(11)和上模销钉(8)与承受凸模(12)压力的上垫板(7)一起固定在上模座(13)上；所述下模设置有凹模(5)，所述凹模(5)内设有长宽成一定比例的矩形截面型腔，所述凹模由下模螺钉(1)和下模销钉(17)与下垫板(3)一起固定在下模座(2)上；所述顶件装置包括安装在凹模(5)内的顶件块(4)及推动顶件块(4)将坯料(15)顶出凹模(5)的顶杆(18)；上、下模由固定在上模的导套(6)和固定在下模的导柱(16)进行导向，保证凸模(12)准确将坯料(15)压入凹模(5...

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