[发明专利]一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工及材料成型技术领域，尤其是涉及一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具。

背景技术

基于大塑性变形理论的等通道转角挤压(ECAP)制备超细晶材料的方法问世以来，逐渐受到世界各国材料研究者的普遍关注并进行了大量的实验研究，结果表明，等通道转角挤压是一种有效的制备超细晶材料的方法。与传统的制备超细晶材料的方法相比，这种方法避免了材料中可能带入的杂质以及超细晶材料中存在的大量微空隙。因此，该工艺方法是制备金属及合金超细晶材料的一种有效的工艺，具有很好的工业应用潜力。

等通道转角挤压工艺处理后合金材料组织显著细化，金属材料力学性能明显提高。近几年该工艺已由试验研究阶段逐步开始推广应用，但该挤压过程一般需要对试样与模具通过加热后用大型挤压设备进行挤压，每次只能挤压一根试样，挤压效率低下，耗时较长。除此之外，试样与模具需单独一套加热设备，由于模具加热后的搬运及热传递等造成试样与模具热量损失，导致挤压时挤压温度与设定温度存在误差，并且在高温和较大挤压力作用下，模具内用于连接和固定作用的螺钉容易发生滑丝、拉伸、松动等现象降低了模具的挤压效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明有必要提供一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具，其具有以下优点：

1、发明创造了一种新的模具内部结构和连接方式，实现在一次挤压过程中可同时按需对1-4根试样进行挤压的功能，提高挤压效率，并可以在同一模具内根据不同挤压试样的塑形要求提供具有不同转角角度的挤压通道。

2、首创了新的模具使其实现了模具与试样具备自动加热、保温和温度检测和调节功能，解决了采用额外加热设备导致的挤压过程中温度不可调及热量损失的难题。

3、新的模具有效避免挤压时试样在模具通道内发生墩粗和试样的塑性流动所产生的较大弯矩使模具顶杆处的连接螺钉松动和损坏的发生。

4、整套模具具有结构简单，易于拆卸和安装的特点，并可对易损件进行快速替换，具备很好的互换性。

本发明是这样实现的，一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具，包括用于提供导轨约束和用于放置加热和温度检测装置的外模具和中间模具；用于放置试样并提供挤压转角通道的通道模具；用于与所述外模具和中间模具导轨相配合的挤压推动机构，所述挤压推动机构在所述外模具和中间模具导轨内移动对试样在所述通道模具内进行挤压，最终完成等通道转角的挤压。

根据本发明的一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具，新的模具结构呈对称式分布，可同时按需对1-4根试样进行挤压，并且可同时提供多种具有不同转角角度的通道以满足不同试样材料对通道转角角度的要求。根据不同试样材料挤压时所需加热温度大小与保温时间长短，新的模具结构可提供加热与温度检测设备，即可实现模具与试样的加热、保温和温度检测的功能，满足了对模具和试样的定点加热和保温的要求，避免了模具和试样需要分开加热现象的发生，解决了在搬运和挤压过程中因模具和试样热量损失造成的挤压温度不准确的难题，从而提高了挤压效率与挤压精度，简化了挤压操作工序。

另外，根据本发明的一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具，还具有如下附加技术特征：

所述一种高效多试样自加热等通道转角挤压模具：外模具和中间模具，所述外模具由左外模具和右外模具组成，进行挤压时左外模具和右外模具成对使用，所述中间模具安装在左外模具和右外模具中间与外模具配合使用，左外模具、右外模具和中间模具加工有凹槽，凹槽内放置挤压推动机构，左外模具、右外模具和中间模具两侧加工有通孔，通孔用来安装专用加热管设备。进行等通道转角挤压时，加热装置对模具及试样加热后，挤压推动机构在外力作用下推动试样完成等通道转角挤压。