大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具制造技术

本发明专利技术公开大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，包括安装在压力机上工作台的凸模、安装在压力机下工作台的凹模、可复原压余块和连接压力机顶出缸的背压板，凹模内设上型腔和下型腔，上型腔的上部供坯料、可复原压余块和凸模置入，上型腔的下部倾斜内收形成连通下型腔的挤压变形带；可复原压余块隔设在坯料和凸模之间，可复原压余块由可变形材料制成，可复原压余块既能变形填充于挤压变形带中，又能变形复原；背压板的上部配合置于下型腔中，使背压板的上部与下型腔之间构成成形型腔，背压板的上表面中间隆起。本发明专利技术可以解决传统正挤压中压余的存在以及金属流动不均匀产生的缩尾现象，节省材料，缩短工艺流程，增大强化效果。增大强化效果。增大强化效果。

【技术实现步骤摘要】
大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具


[0001]本专利技术属于金属塑性加工
，具体涉及大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具。

技术介绍

[0002]如图1所示，金属塑性变形模具中，传统正挤压是最基本的挤压方法，因其三向压应力强度大，可以充分提高金属材料的塑性变形能力，具有工艺操作简单、生产灵活性大等特点，应用广泛。但仍存在以下缺点，(1)挤压时金属流动不均匀，中间流动快，边部流动慢，如图2中A处所示产生缩尾，且不利于连续挤压；(2)挤压模具存在锥形变形区，使得挤压完成后仍存在压余；压余和缩尾的存在使得挤压终了后需切头去尾，造成材料浪费；(3)现有大规格镁合金的制备多采用“多次加热反复挤压
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镦粗”工艺，即：1)加热均匀化
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2)加热
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3)挤压
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4)去头尾
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5)加热
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6)镦粗、重复2)—6)三次，共计16道工序，累积总应变大3
‑
4，有一定的强韧化效果。但是该工艺每一个镦挤循环的间隙都需要再加热，除能耗大之外，每一次的加热都会削弱强化效果，使得强化效果大打折扣；此外，每一个镦挤循环的间隙，均需要对压余进行切削处理，工时长，材料利用率和生产效率低，使得综合成本居高不下，限制了镁合金批量生产的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，使坯料在挤出过程中受背压的条件下被连续镦粗，获取所需累积应变，实现大规格高性能坯料的制备，并在挤压后期采用可重复使用的可复原压余块，解决传统正挤压中压余的存在以及金属流动不均匀产生的缩尾现象，节省材料，缩短工艺流程，增大强化效果，生产工时大大缩短。
[0004]为达成上述目的，本专利技术的解决方案为：大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，包括安装在压力机上工作台的凸模、安装在压力机下工作台的凹模、可复原压余块和连接压力机顶出缸的背压板，所述凹模内设上型腔和下型腔，所述上型腔的上部供坯料、所述可复原压余块和凸模置入，所述上型腔的下部倾斜内收形成连通下型腔的挤压变形带；
[0005]所述可复原压余块隔设在坯料和所述凸模之间，所述可复原压余块由可变形材料制成，所述可复原压余块既能变形填充于所述挤压变形带中，又能变形复原；
[0006]所述背压板的上部配合置于所述下型腔中，使背压板的上部与下型腔之间构成成形型腔，所述背压板的上表面中间隆起。
[0007]进一步，所述可复原压余块在高温下呈熔融态，在低温下为脆性固体并在挤压变形带中受压时碎裂成固体粉末。
[0008]进一步，还包括挤压复原模具，所述可复原压余块受压碎裂成固体粉末后放入挤压复原模具中复原成可复原压余块。
[0009]进一步，所述挤压复原模具包括压箱和压块，压箱内设凹槽，所述可复原压余块受压碎裂成固体粉末后放入凹槽中，在高温下压块下压该固体粉末复原成可复原压余块。
[0010]进一步，所述可复原压余块由萤石粉和石墨混合制成。
[0011]进一步，所述下型腔的上部由上至下倾斜外扩，从而所述挤压变形带侧部构成环形内凸缘。
[0012]进一步，所述下型腔宽度大于上型腔的宽度。
[0013]进一步，所述背压板呈T型。
[0014]采用上述方案后，本专利技术的增益效果在于：
[0015]本专利技术在挤压过程中，由于可复原压余块可以随着模具运动逐渐填充挤压变形带，使圆柱体坯料完全被挤压到下型腔中，因此最后成形件不存在压余坯料问题，此外，在镦挤过程中，背压板上表面隆起结构提供背压力、令变形均匀的同时，可防坯料出现缩尾现象，从而成形件不需要再切头去尾，节省材料，可复原压余块的重复利用既简单，又环保；此外，本专利技术在整个过程中应变增大，利于增大强化效果，为镁合金锭坯剧变形制备提供了基础，而且既减少了镦挤次数，又减少了切屑处理工序，整体上生产效率得到了提高，拓展了镁合金无缩尾、背压式、剧塑性变形批量生产的应用。
附图说明
[0016]图1为现有正挤压金属塑性变形模具成形前的结构示意图；
[0017]图2为现有正挤压金属塑性变形模具成形后的结构示意图(存在压余坯料和缩尾现象)；
[0018]图3为本专利技术模具成形前的结构示意图；
[0019]图4为本专利技术模具坯料底部与背压板接触时的结构示意图；
[0020]图5为本专利技术模具镦挤过程的结构示意图；
[0021]图6为本专利技术模具成形结束的结构示意图；
[0022]图7为本专利技术在镦挤过程结束后可复原压余块裂碎放大示意图；
[0023]图8为本专利技术可复原压余块粉末取出的结构示意图；
[0024]图9为本专利技术粉末状的可复原压余块放入挤压复原模具中的结构示意图；
[0025]图10为本专利技术可复原压余块复原后的结构示意图；
[0026]图11为本专利技术背压板上表面弧度平衡摩擦示意图。
[0027]标号说明：1、凸模；2、凹模；21、上型腔；22、下型腔；23、挤压变形带；24、环形内凸缘；3、可复原压余块；4、背压板；5、坯料；6、挤压复原模具；61、压箱；62、压块。
具体实施方式
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]本专利技术提供一种大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，如图3所示，包括安装在压力机上工作台(图中未示出)的凸模1、安装在压力机下工作台(图中未
示出)的凹模2、可复原压余块3、连接压力机顶出缸(图中未示出)的背压板4和挤压复原模具6。
[0030]所述凹模2内设上型腔21和下型腔22，所述上型腔21和下型腔22位于同一中心轴上，所述上型腔21的上部供坯料5、所述可复原压余块3和凸模1置入，所述上型腔21和下型腔22之间设有挤压变形带23，所述上型腔21的下部倾斜内收形成连通下型腔22的挤压变形带23，所述下型腔22的上部与挤压变形带23连接，所述下型腔22的上部由上至下倾斜外扩，从而所述挤压变形带23侧部构成环形内凸缘24，形成的多个转折角提高了塑性变形程度。所述背压板4呈T型，所述背压板4的上部配合置于所述下型腔22中，使背压板4的上部与下型腔22之间构成成形型腔，所述背压板4的下部连接压力机顶出缸。
[0031]如图4所示，经过挤压变形带23镦挤的坯料5宽度为d，下型腔22宽度D远大于上型腔21的宽度d1，以便于可以实现剧塑性变形ε：
[0032][0033]其中，ε1为坯料直径从d1变为d的应变，ε2为坯料直径从d变为D的应变，
[0034]且为实现剧塑性变形ε2，需将背压板4的上表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，其特征在于，包括安装在压力机上工作台的凸模、安装在压力机下工作台的凹模、可复原压余块和连接压力机顶出缸的背压板，所述凹模内设上型腔和下型腔，所述上型腔的上部供坯料、所述可复原压余块和凸模置入，所述上型腔的下部倾斜内收形成连通下型腔的挤压变形带；所述可复原压余块隔设在坯料和所述凸模之间，所述可复原压余块由可变形材料制成，所述可复原压余块既能变形填充于所述挤压变形带中，又能变形复原；所述背压板的上部配合置于所述下型腔中，使背压板的上部与下型腔之间构成成形型腔，所述背压板的上表面中间隆起。2.如权利要求1所述的大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，其特征在于：所述可复原压余块在高温下呈熔融态，在低温下为脆性固体并在挤压变形带中受压时碎裂成固体粉末。3.如权利要求2所述的大规格稀土镁合金锭坯无缩尾背压式剧塑性变形制备模具，其特征在于：还包括挤压复原模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治民，于建民，程眉，陈喆，王珍，
申请(专利权)人：山西中北睿智精诚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：