一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，包括:外模具，所述外模具包括左外模具和右外模具，所述左外模及右外模在使用過程中需成對使用；中間模具，所述中間模具包括中間大模具及中間小模具，所述中間大模具及中間小模具安裝固定在所述外模之間，中間大模具與中間小模具安裝完畢后兩者之間預(yù)留有一定的間隔，間隔的大小為試樣尺寸的大小，所預(yù)留的間隔為試樣提供行程約束；推動機(jī)構(gòu)，所述推動機(jī)構(gòu)與所述外模具與中間模具配合，推動試樣沿中間模具所限定的行程導(dǎo)向推進(jìn)，完成等通道轉(zhuǎn)角工藝的擠壓。本等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，可在不改變外模具的情況下根據(jù)實際等通道轉(zhuǎn)角擠壓試樣大小靈活方便的改變等通道轉(zhuǎn)角擠壓的角度和尺寸大小，解決了等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝需要針對不同試樣大小配備不同模具的難題。
【專利說明】一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機(jī)械加工及材料成型【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具。

【背景技術(shù)】
[0002]等通道轉(zhuǎn)角擠壓是一種通過使材料經(jīng)受大塑性變形，從而細(xì)化材料組織提高材料性能的技術(shù)。20世紀(jì)90年代，Valiev等人利用該技術(shù)獲得了具有亞微米級晶粒尺寸的超細(xì)晶組織鋁合金，從而掀起了世界各國學(xué)者對等通道轉(zhuǎn)角擠壓細(xì)化材料組織的研究熱潮。時至今日，人們已經(jīng)對包括純金屬、單相合金、多相合金和金屬基復(fù)合材料等在內(nèi)的十余種材料進(jìn)行了等通道轉(zhuǎn)角擠壓組織細(xì)化研究，已經(jīng)獲得亞微米級或納米級的超細(xì)晶結(jié)構(gòu)，材料經(jīng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓細(xì)化后性能得到大幅度提升。
[0003]等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝處理后合金材料組織顯著細(xì)化，金屬材料力學(xué)性能明顯提高。近幾年該工藝已由試驗研究階段逐步開始推廣應(yīng)用，但現(xiàn)有工藝對模具需求量較大，不同試樣尺寸及不同擠壓角度均需制造單獨與試樣匹配的模具，成本較高，模具使用效率較低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的目的在于提出一種可方便調(diào)整試驗尺寸和擠壓角度的等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具。
[0005]根據(jù)本實用新型的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，包括:用于提供軌道約束的外模具，所外模具加工有凹槽，作為推動機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌，使推動機(jī)構(gòu)沿凹槽移動；用于放置試樣提供轉(zhuǎn)角通道的內(nèi)模具；推動機(jī)構(gòu)，所述推動機(jī)構(gòu)與所述外模具凹槽配合，沿所述外模具凹槽移動，推動試樣在所述中間模具內(nèi)沿擠壓通道移動，完成等通道轉(zhuǎn)角的擠壓。
[0006]根據(jù)本實用新型的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，根據(jù)實際擠壓時試樣大小及擠壓角度的許用，通過更換具備不同角度和尺寸的中間模具，即可實現(xiàn)等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝參數(shù)的調(diào)整，滿足了等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝對模具角度及試樣大小靈活調(diào)整的要求，解決了目前不同試樣與角度需更換整套模具問題，從而提供了工作效率，減小了加工成本。
[0007]另外，根據(jù)本實用新型的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，還具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]所述一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具:外模具，所述外模具由左外模具和右外模具組成，進(jìn)行擠壓時左外模具與右外模具成對使用，并采用螺栓方式將兩者固定，左外模具與右外模具之間安裝中間模具，左外模具與右外模具加工有凹槽，作為推動機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌。進(jìn)行等通道轉(zhuǎn)角擠壓時，在外力作用下推動推動機(jī)構(gòu)，試樣在推動機(jī)構(gòu)推動下即可完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓。
[0009]具體地，所述外模具包括:左外模具，所述左外模具與推動機(jī)構(gòu)配合表面加工有凹槽，凹槽兩側(cè)加工有螺紋孔和通孔，螺紋孔用以中間模具的安裝固定，通孔用以左外模具和右外模具的連接固定；右外模具，所述右外模具與推動機(jī)構(gòu)配合表面加工有凹槽，凹槽兩側(cè)加工有盲孔與通孔，盲孔用以中間模具的安裝固定，通孔用以右外模具與左外模具的連接固定。擠壓時，將推動機(jī)構(gòu)放置在外模具的凹槽內(nèi)，即可保證推動機(jī)構(gòu)沿凹槽移動。
[0010]所述一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具:中間模具，所述中間模具安裝固定在外模具內(nèi)，安裝固定后中間模具為試樣提供了具有一定轉(zhuǎn)角角度的通道，中間模具內(nèi)放置被擠壓試樣，與推動機(jī)構(gòu)配合保證試樣只能在該通道內(nèi)移動。
[0011 ] 具體地，所述中間模具包括:中間大模具，所述中間大模具可根據(jù)擠壓工藝需要加工出不同角度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角處需加工出圓角以減小擠壓時的摩擦力對試樣損壞，所述中間大模具表面加工有通孔，用以中間大模具與外模具的固定；中間小模具，所述中間小模具無需加工出轉(zhuǎn)角，所述中間小模具表面加工有通孔，用以中間小模具與外模具的固定。需要改變等通道轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角大小時，只需將具有不同轉(zhuǎn)角角度的中間大模具換掉，即可實現(xiàn)等通道轉(zhuǎn)角角度的調(diào)整，滿足不同等通道轉(zhuǎn)角角度的使用要求。
[0012]所述一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具:推動機(jī)構(gòu)，所述推動機(jī)構(gòu)安裝在所述外模具凹槽內(nèi)，與外模具與中間模具配合，在外力作用下推動試樣移動，完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓。
[0013]具體地，所述推動機(jī)構(gòu)包括:頂桿，所述頂桿細(xì)端放入中間大模具與中間小模具之間的間隔中，其頂端與試樣一段接觸，推動試樣沿通道移動，頂桿粗端表面加工有通孔，用以頂桿架與頂桿的固定安裝；頂桿架，所述頂桿架頂端加工有螺紋孔，用以頂桿架和頂桿的連接固定，頂桿細(xì)端放置在兩個頂桿架中間，頂桿架安裝固定在頂桿上后，與外模具的凹槽配合，只能沿外模具的凹槽移動。
[0014]根據(jù)本實用新型一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，在等通道轉(zhuǎn)角擠壓過程中，僅更換中間大模具即可實現(xiàn)試樣對不同轉(zhuǎn)角角度的要求，可顯著提高擠壓效率，減小模具的加工制造成本，此模具的應(yīng)用，可擴(kuò)大等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)在實際中的應(yīng)用范圍，提高其推廣速度，可廣泛應(yīng)用于材料的熱成型領(lǐng)域。
[0015]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本實用新型的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是根據(jù)本實用新型的外模和中間模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本實用新型的右外模、中間模具和試樣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是等通道轉(zhuǎn)角擠壓時的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0021]圖5是根據(jù)本實用新型的推動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；和
[0022]圖6是根據(jù)本實用新型頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0024]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。
[0025]下面參考圖1-圖6描述根據(jù)本實用新型實施例的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，可用于金屬材料的加工制造及材料的擠壓成型領(lǐng)域。
[0026]根據(jù)本實用新型實施例的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，包括:外模具1、中間模具2、推動機(jī)構(gòu)3、外模具連接螺栓4、中間模具固定螺栓5、頂桿架固定螺栓6和試樣7。
[0027]如圖1所示，外模具I用于固定安裝中間模具2及為推動機(jī)構(gòu)3提供移動導(dǎo)軌。中間模具2用以放置試樣，為等通道轉(zhuǎn)角擠壓提供具有一定轉(zhuǎn)角的通道。推動機(jī)構(gòu)3用以推動試樣沿中間模具2的通道移動，完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓。
[0028]外模具I由左外模具11和右外模具12組成，具體地，如圖2所示，左外模具11與右外模具12中間固定安裝有中間模具2，左外模具11與右外模具12與中間模具2接觸面加工有凹槽，左外模具11與右外模具12通過外模具連接螺栓4連接固定。如圖3所示，中間模具2包括中間大模具21和中間小模具22，中間大模具21加工成具有一定轉(zhuǎn)角角度的形狀，中間小模具22無轉(zhuǎn)角，中間大模具21和中間小模具22采用中間模具固定螺栓5分別固定安裝外模具I上。如圖3所示，中間大模具21和中間小模具22安裝在外模具I上，中間大模具21與中間大模具22之間存在一定的間隔，形成了擠壓所需的具有一定轉(zhuǎn)角角度的通道，通道內(nèi)放置試樣7。如圖4所示，試樣7放置在中間模具2具有一定轉(zhuǎn)角角度的通道后，試樣7在外力推動下，只能沿中間模具2的通道移動，試樣7在外力由豎直通道經(jīng)過轉(zhuǎn)角后進(jìn)入水平通道，即可完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓，當(dāng)經(jīng)過轉(zhuǎn)角時，試樣7內(nèi)部發(fā)生剪切大塑性變形，材料內(nèi)部顯微組織細(xì)化，材料性能顯著提高，經(jīng)過多次擠壓后，即可獲得具有較高力學(xué)性能的材料。
[0029]推定機(jī)構(gòu)3由頂桿31和頂桿架32組成，具體地，如圖5所示，頂桿31和頂桿架32直接采用頂桿固定螺栓6連接裝配。如圖6所示，頂桿31被加工成上大下小的“丁”字形，頂桿架32與頂桿31裝配后，頂桿架32內(nèi)側(cè)面與頂桿31的細(xì)端接觸，頂桿31的最下端與試樣7接觸，頂桿架32與外模具I的凹槽接觸，頂桿架32兩個內(nèi)側(cè)面與中間模具2 —起組成了一個四面封閉的空間，限定了試樣7的空間自由度，使試樣7只能沿中間模具2的通道移動。
[0030]在對試樣7進(jìn)行等通道轉(zhuǎn)角擠壓時，先將中間模具2用中間模具固定螺栓5固定在左外模具11上，然后將左外模具11與右外模具12用外模具連接螺栓4連接固定，將試樣7放入中間模具2內(nèi)，把頂桿31與頂桿架32用頂桿架固定螺栓6固定裝配后放入外模具I的凹槽內(nèi)，將上述安裝后的模具及試樣放置在專用設(shè)備上即可完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓。
[0031]當(dāng)試樣7尺寸大小改變時，可將中間大模具21及中間大模具22的安裝孔位置進(jìn)行調(diào)整，即可調(diào)整通道間隔的大小，滿足不同試樣尺寸的擠壓需要；當(dāng)試樣7需要進(jìn)行不同角度的等通道擠壓時，只需將具有不同轉(zhuǎn)角角度的中間大模具21進(jìn)行更換即可滿足擠壓要求。
[0032]簡言之，根據(jù)本實用新型實施例的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓專用模具，在進(jìn)行等通道轉(zhuǎn)角擠壓時，當(dāng)試樣尺寸及轉(zhuǎn)角角度改變時，只需將中間模具2的安裝位置或轉(zhuǎn)角角度進(jìn)行更改即可實現(xiàn)不同試樣及不同角度的擠壓要求，從而減小了模具的加工制造成本，提高了模具的使用效率。該模具可廣泛應(yīng)用材料的成型及材料性能的提高，而采用該模具制備的試樣具有較高的力學(xué)性能，具有較大的推廣應(yīng)用價值。
[0033]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，其特征在于，包括: 用于提供安裝固定的外模具，所述外模具由左外模具和右外模具組成，左外模具與右外模具采用螺栓方式固定在一起，所述外模具內(nèi)部安裝中間模具； 用于安裝試樣的中間模具，所述中間模具安裝在外模具內(nèi)部，且安裝完畢后中間大模具與中間小模具之間存在一定的距離間隔，作為擠壓時試樣的轉(zhuǎn)角通道； 推動機(jī)構(gòu)，所述推動機(jī)構(gòu)用以推動試樣在中間大模具與中間小模具之間的間隔內(nèi)移動，完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，其特征在于，左外模具與右外模具內(nèi)部加工有凹槽作為推動機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌，推動機(jī)構(gòu)安裝在凹槽內(nèi)并只能沿凹槽平行移動；左外模具與右外模具表面加工有不同規(guī)格的螺紋孔，用以不同角度內(nèi)模具的安裝固定及左外模具與右外模具的配合固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，其特征在于，所述中間模具包括: 中間大模具，所述中間大模具可根據(jù)擠壓工藝需要加工出不同角度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角處需加工出圓角以減小擠壓時的摩擦力對試樣損壞，所述中間大模具固定安裝在外模具上； 中間小模具，所述中間小模具無需加工出轉(zhuǎn)角，所述中間小模具固定安裝在外模具上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具，其特征在于，所述推動機(jī)構(gòu)包括: 頂桿，所述頂桿用以推動試樣沿所述中間模具移動，完成等通道轉(zhuǎn)角擠壓； 頂桿架，所述頂桿架固定安裝在頂桿上，所述頂桿架與所述外模具凹槽配合為頂桿提供自由度約束，保證頂桿只能沿中間模具的轉(zhuǎn)角通道移動。
【文檔編號】B21C25/02GK204093855SQ201420599096
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】高雷雷, 沙磊, 王高觀, 李琦, 戴揚(yáng) 申請人:中國石油大學(xué)(華東)