[发明专利]一种集成挤压与C方式等通道转角挤压剪切变形的大应变模具

权利要求书

1.一种集成挤压与C方式等通道转角挤压剪切变形的大应变模具，它包括上模座（7）、凸模固定板（9）、导向杆（5）、凸模（10）、导向套（4）、前模芯（12）、后模芯（16）、凹模套（13）、垫块（14）和下模座（2），上模座（7）固定于加载机械的上工作台上，凸模（10）和导向杆（5）安装于凸模固定板（9）内，上模座（7）、导向杆（5）、凸模（10）、凸模固定板（9）之间固定相连；前模芯（12）和后模芯（16）镶嵌于凹模套（13）内，凹模套（13）固定在下模座（2）上；导向套（4）固定在下模座（2）上，下模座（2）安装于加载机械的下工作台上；其特征是所述的前模芯（12）和后模芯（16）中的型腔由四部分组成，第一部分为一段长度为L1，直径为D1圆柱；第二部分为一段高度为L2的锥形变径孔，该锥形变径孔的上端直径等于第一部分的直径D1，它的下端直径为第三部分的第一段的圆柱的直径D2；第三部分由三段长度分别为L3、L4和L5，直径均为D2的轴线依次相交的圆柱等通道及二段圆弧连接段组成；第四部分为便于材料出模的长度为L6，直径为D3的圆柱；加工的零件的长度为L7；所述的C方式是指：工件每道次等通道转角加工完成后，在下道次等通道转角加工前，将工件绕轴线转动180°；模具模芯型腔的尺寸满足以下要求，即在挤压比小于等于4时，0.3≤L7/L1≤0.75；0.6≤L2/D1≤0.8；为保留挤压对工件的影响，1.4≤L3/D2≤1.8；为保证ECAP一道次顺利完成之后再进行第二道次的挤压，0.6≤L4/D2≤0.8；为了减小挤压时的摩擦力，同时保证二道次的挤压质量，1.2≤L5/D2≤1.8、0.3≤L6/D2≤0.9；为了保证经过挤压变形之后的试样能垂直出模，三段长度分别为L3、L4和L5圆柱的内交角Φ1和Φ2，及二段圆弧连接段的过渡外圆角ψ1和ψ2分别相等，其中内交角Φ1和Φ2范围为110°~135°，过渡外圆角ψ1和ψ2的范围为30°~60°；所述的前模芯（12）、后模芯（16）和凹模套（13）之间为锥面配合；为了保证加工材料时模具的强韧性、稳定性、可靠性和安全性配合锥角为4~8°；所述的上模座（7）、导向杆（5）、凸模（10）、凸模固定板（9）之间用销钉（8）定位和内六角圆柱头螺钉（6）紧固连成一个可以拆卸的整体结构；所述的导向套（4）通过内六角圆柱头螺钉（3）紧固在下模座（2）上；凹模套通过销钉（15）定位和内六角圆柱头螺钉（1）紧固在下模座（2）上构成一个便于拆卸和维修的结构。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征是所述的加载机械为液压机。

3.根据权利要求1所述的模具，其特征是所述的前模芯（12）和后模芯（16）用销（11）定位后镶嵌于凹模套（13）内，凹模套（13）通过销钉和内六角圆柱头螺钉固定在下模座（2）上。