制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具制造技术

一种制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具，属于材料加工领域。本实用新型专利技术包括：挤压杆、提手、挤压筒、模芯、镦粗型腔或者挤压型腔、垫块、顶出杆。由挤压筒、两块垫块组成镦粗型腔，由挤压筒、垫块、模芯组成挤压型腔，挤压筒设置在挤压机工作台面上，挤压杆连接在挤压机顶出缸上，顶出杆上设置垫块，挤压杆上端与挤压机滑块相连，垫块上设置材料，材料上面设置模芯或另一垫块，挤压筒上设有提手。本实用新型专利技术将常规挤压和镦粗工艺结合起来，开发出可制备难变形材料的多次加热镦粗和挤压的反复挤压镦粗模具，具有细化能力强、生产效率高、结构简单等优点。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及的是一种模具，尤其是一种制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具，属于材料加工领域。
技术介绍
受航空航天、交通运输、住宅建筑、机械电子、信息产业和国防军工等国民经济支柱产业需求的牵引，对高比强度、高比刚度等高性能结构材料的需求日益增加，发展超细晶材料是开发与制备高比强度、高比刚度等高性能结构材料的重要方法之一。大塑性变形技术(Severe Plastic Deformation，简称SPD)，具有强烈的晶粒细化能力，可以直接将材料的内部组织细化到亚微米乃至纳米级，已被国际材料学界公认为是制备块体纳米和超细晶材料的最有前途的方法。经对现有技术的文献检索发现，中国专利技术专利01104059.9的往复式挤压成型方法及其加工装置，采用左挤压筒与右挤压筒构成挤压容器，在左挤压筒与右挤压筒之间设有一双向挤模，该双向挤模具有至少一相对狭小的窄道，将欲加工的合金材料加热至软化温度，于加工装置中交互施以不同方向压力，得以搓揉合金材料，使形成微细结构细化且均匀分布的合金，但是，该技术的缺点在于挤压与镦粗于一体，由于塑性不好的材料在镦粗时容易开裂，所以镦粗量不能大，每道次变形量小，只适合制备容易变形的金属，现在还罕见工业应用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具，使其能同一道次可多次镦粗一次挤压而操作方便、结构简单，可制备难变形金属如镁合金等。本技术是通过以下技术方案实现的，本技术包括挤压杆、提手、挤压筒、模芯、镦粗型腔或者挤压型腔、垫块、顶出杆。在挤压和镦粗之前，挤压筒、垫块、模芯应加热到预定温度，材料应加热到实验温度。其连接关系为由挤压筒、两块垫块组成镦粗型腔；由挤压筒、垫块、模芯组成挤压型腔，镦粗型腔和挤压型腔在挤压筒同一位置但是不同时存在。挤压筒放置在挤压机工作台面上，挤压杆连接在挤压机顶出缸上，顶出杆上是垫块，垫块可以在挤压筒中上下移动，挤压杆上端与挤压机滑块相连，材料放在垫块上，模芯或垫块放在材料上面，使材料处于镦粗型腔或者挤压型腔中，挤压筒设计为空心，方便挤压材料向上挤出，模芯形状和尺寸与垫块相同，只是模芯中间沿轴向根据需要开设模口，该模口尺寸即为挤压后材料的外形尺寸。本技术采用金属制作金属型反复镦粗挤压模具，提手是为了方便模具的搬动而设计，挤压时，首先将材料放在垫块上，然后把模芯放在材料上面，构成挤压型腔，挤压杆在挤压机滑块作用力下向下作用模芯，顶出杆在规定位置不动，使材料在挤压筒、垫块和模芯组成的挤压型腔中产生压缩变形，材料便从模芯的中间模孔挤压成小尺寸材料，挤压结束，挤压杆退回，顶出杆推动垫块向上将挤压材料顶出，材料和垫块就可以从挤压筒上端取出。镦粗时，将挤压后的材料放在挤压筒内，材料下面是垫块，而垫块在顶出杆上，材料上面放置另一垫块，构成镦粗型腔，在挤压机滑块作用下，挤压杆带动垫块向下移动，顶出杆在规定位置不动，材料截面积不断增加，高度不断减小，直到材料充满整个挤压筒，截面积恢复到初始尺寸；如果对于塑性教差的材料，可以采用多次加热，反复镦粗，不至于破裂。复以上挤压镦粗过程，直至获得所要的应变为止，原则上说这一过程可以无限次的进行下去，从而获得无限大的应变，获得细小均匀的等轴晶粒。本技术超细晶材料的制备模具具有显著的晶粒细化效果，金属型模具结构简单，加工容易，实用面广，本技术巧妙的将挤压和镦粗工艺结合起来，开发出可制备难变形材料的多次加热镦粗和挤压的挤压镦粗工艺，具有细化能力强、生产效率高、结构简单等优点。附图说明图1本技术结构示意图图2模芯结构示意图具体实施方式如图1所示，本技术包括挤压杆1、提手2、挤压筒3、模芯4、镦粗型腔或者挤压型腔5、垫块6(2个)、顶出杆7。其连接关系为镦粗型腔或者挤压型腔5采用同一挤压筒3，由挤压筒3、两块垫块6组成镦粗型腔5，由挤压筒3、垫块6、模芯4组成挤压型腔，镦粗型腔或者挤压型腔5，在挤压筒同一位置但是不同时构成，镦粗型腔只在镦粗时存在，挤压型腔只在挤压时存在。挤压筒3设置在挤压机工作台面上，挤压杆1连接在挤压机顶出缸上，顶出杆7上设置垫块6，挤压杆1上端与挤压机滑块相连，垫块6上设置材料，材料上面设置模芯4或另一垫块6，挤压筒3上设有提手2。挤压筒3为空心，垫块6可以在挤压筒3中上下移动。如图2所示，模芯4形状和尺寸与垫块6相同，只是模芯4中间沿轴向根据需要开设模口，该模口尺寸即为挤压后材料的外形尺寸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具，包括：挤压杆（１）、模芯（４）、顶出杆（７），其特征在于，还包括：提手（２）、挤压筒（３）、镦粗型腔或者挤压型腔（５）、垫块（６），镦粗型腔或者挤压型腔（５）采用同一挤压筒（３），由挤压筒（３）、两块垫块（６）组成镦粗型腔（５），由挤压筒（３）、垫块（６）、模芯（４）组成挤压型腔（５），挤压筒（３）设置在挤压机工作台面上，挤压杆（１）连接在挤压机顶出缸上，顶出杆（７）上设置垫块（６），挤压杆（１）上端与挤压机滑块相连，垫块（６）上设置材料，材料上面设置模芯（４）或另一垫块（６），挤压筒（３）上设有提手（２）。

【技术特征摘要】
1.一种制备超细晶材料的反复镦粗挤压模具，包括挤压杆(1)、模芯(4)、顶出杆(7)，其特征在于，还包括提手(2)、挤压筒(3)、镦粗型腔或者挤压型腔(5)、垫块(6)，镦粗型腔或者挤压型腔(5)采用同一挤压筒(3)，由挤压筒(3)、两块垫块(6)组成镦粗型腔(5)，由挤压筒(3)、垫块(6)、模芯(4)组成挤压型腔(5)，挤压筒(3)设置在挤压机工作台面上，挤压杆(1)连接在挤压机顶出缸上，顶出杆(7)上设置垫块(6)，挤压杆(1)上端与挤压机滑块相连，垫块(6)上设置材料，材料上面设置模芯(4)或另一垫块(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇军，王渠东，翟春泉，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]