[实用新型]用于等径角挤压可变形金属材料的模具

说明书

技术领域

本实用新型装置属于采用等径角挤压可变型金属材料的模具制造领域。更适用于在不改变铸锭开坯及棒材的截面尺寸，而能实现对型变材料的晶粒细化用等径角挤压变形模具装置。

背景技术

在现有的冶金工业生产中，铸锭的开坯仍普遍是采用锻造或轧制方法进行。该加工方法通过对金属棒材的形变，使材料铸造组织中的柱状晶被破碎，然后再采用热处理方法使被加工的金属材料能够获得均匀的组织。采用锻造方法则要求锻造比要大于3，而锻造方法又会造成铸锭的截面尺寸有相当大改变。另外对无相变金属材料的晶粒细化方法，目前也是通过锻造或轧制及随后再结晶处理的方法，为了使棒材整个截面变形均匀和避免出现混晶发生，则要求被加工的金属棒材有一定的变形量，所以也会造成工件截面尺寸的变化。再有就是锻造、轧制工艺都会使被加工件表面产生很大的拉应力，对于难变形的金属材料为避免产生裂纹，则需要采用多火锻造的制备方法。所以上述方法的缺点在于制备程序复杂，工艺控制难度大和生产成本高等特点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种制备工艺简单和生产成本低的，在不改变工件尺寸并实现金属工件晶粒细化用等径角挤压变形金属材料的模具。

根据本实用新型装置所提出的等径角挤压变形的模具，其目的是为解决在采用金属变形加工使工件获得晶粒均匀细化的过程中，在不改变或不减少工件断面尺寸的情况下，使金属工件在变形时获得足够大的剪切应变，并且工艺简单和容易操作。

根据本实用新型装置的上述目的，我们所提出解决问题的原理和技术方案是，通过对铸锭或棒材进行形变而获得晶粒细化的开坯锻造、轧制成型等工艺减化，而采用等径角挤压变形的生产方法来解决现有技术中的不足之处。由本实用新型所提出等径角挤压变形的模具装置，该装置的工作原理是将坯料(铸锭或棒材)经挤压变形后，没有改变工件的断面尺寸。当采用本实用新型装置作用于被加工坯料时，由于在经过两个通道交接处时，承受了非常大的剪切变形，因此对坯料的内部组织中位错密度则显著提高，在被加工的坯料内部发生了深度的形变强化，在随后的高温热处理过程中，通过工作内的再结晶的变化，可将铸态组织转变成完全再结晶的晶粒，最终实现棒材的组织晶粒细化。

根据本实用新型装置的上述目的和工作原理，我们所提出的具体解决方案可根据附图详细叙述：本实用新型等径角挤压变形金属材料模具装置的组成，主要由5个部件组成如附图1，在阴模1的上端通道内装有挤压杆2，阴模1内的通道为L型，坯料6在挤压杆2的推动沿L型通道完成挤压变形，其特征是在阴模1的侧端通道内装有脱模杆3，在阴模1内脱模杆3侧端的通道处装有限位块4，在阴模1内的坯料6出料口端通道处装有整形块5。本实用新型装置其他特征还有在阴模1内滑动装有的限位块4位置W2中心为圆孔形，位置W1前端为开口。在阴模1内滑动装有的整形块5在中心线位置W4的一端为圆孔形，在位置W3中心线的另一端为平面板。在阴模1通道内装有脱模杆3的脱模杆上开有与限位块4前端位置W1开口尺寸相同的限位槽。

下面我们根据本实用新型等径角挤压变形金属材料的模具的附图，对装置的工作过程进行详细叙述。根据本装置的工作程序和结构，我们首先用限位块4固定脱模杆3(由限位块4的位置W1卡住脱模杆3)，使阴模1内的通道组成L形的通道，然后用挤压杆2挤压坯料6，待坯料6将到达下通道出口前，插入整形块5(由位置W3堵住通道出口)，然后将限位块4推到位置W2，使脱模杆3可以在通道园孔内滑动，用脱模杆3挤压坯料6至整形块5，使坯料6的前端头平整以提高成材率，然后将整形块5推到位置W4，使坯料6从阴模1内的出口通道孔中挤压出。

采用本实用新型等径角挤压变形金属材料的模具与现有技术的生产方法相比较，具有制备工艺简单、可靠、实用和生产成本低的，在不改变工件尺寸并实现金属工件晶粒细化，制备的产品具备性能和一致性均优于现有技术方法生产的产品。本实用新型模具装置设有增加脱模的脱模杆3和限位块4、整形块5，采用该设计可以不用拆开模具而直接取出坯料，因此本模具有明显提高产品的生产效率、坯料的整形效果和成材率等优点。由于使用本实用新型等径角挤压变形的模具装置进行生产，其制备工艺已经改变了传统的生产方法，产品工件不需要经过锻、轧、机加工等程序，因此明显的降低了原材料和生产的成本。

附图说明

在本实用新型装置说明书中的附图分别为：

附图1为等径角挤压变形金属材料的模具结构示意图；

附图2为在等径角挤压变形金属材料模具中限位块4的结构示意图；