[发明专利]一种镁合金通道转角热挤压模具及其加热装置

说明书

本发明公开了一种镁合金通道转角热挤压模具，其特征在于：其包括模具体（3）和挤压杆（1），模具体中设置试样通道（4），所述的试样通道（4）为“<”型，所述的试样通道（4）通道内夹角为120°，外侧夹角为30°，内侧过度圆弧半径均为3mm，外侧圆弧半径均为3mm。

技术领域

本发明涉及镁合金热挤压成形技术，具体为一种镁合金等通道转角热挤压成型模具，用于镁合金热挤压加工领域。

背景技术

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，其比强度、比刚度高；导热、导电性能好；具有很好的阻尼性、减震性、切削加工性和电磁屏蔽性能；加工成本低、易于回收，被誉为21世纪最具有发展前景的绿色工程材料。镁及其合金因具有良好的减震性能、导热性能而被广泛应用于航空航天和其它交通领域等。但是，由于镁具有密排六方（HCP）晶体结构，滑移系少，与铝、钢等其他结构材料相比，存在塑性差等缺点，制约了镁及其合金在工业上的应用。因此，研究提高镁合金的塑性等力学性能具有十分重要的意义。

超细晶材料（包括纳米材料和亚微米材料）有许多很好的物理、化学和力学性能，所以采用深度塑性变形（SPD , severe plastic deformation）方法来获得超细晶粒成为众多材料学者的关注和研究，这主要因为超细晶金属材料能在不损失甚至提高材料的塑性和韧度的同时大幅度提高材料的室温强度，从而改善材料的综合性能。等通道转角挤压作为一种大塑性变形方式，等通道转角挤压可以使材料获得大应变从而将大块粗晶金属或合金细化成具有超细晶结构的材料。块体试样试样在挤压杆的作用下从一个通道挤进，在转角处材料发生近似理想的纯剪切变形，然后从另外一个通道挤出，块体试截面形状与试样变形前基木相同。因此，可以通过多次重复挤压变形来获得较大的应变量，在材料内部形成亚微米甚至纳米级尺寸的超细晶组织。影响镁合金加工性能的主要包括模具结构、挤压路径、挤压速度、接触条件、挤压温度等工艺参数。而且，变形前材料的原始微观结构、相组成等对挤压后材料的微观组织和力学性能也有重要的影响。

目前，塑性变形的坯料也主要集中在AZ系列易变形镁合金，对于热稳定性高、塑性变形能力差的稀土镁合金塑性变形研究还很少，稀土镁合金等通道转角挤压国内尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有等通道转角挤压模具在结构上及模具加热方式存在的不足，本发明的目的是优化模具结构、解决传统模具加热方式存在的问题，解决由于模具结构造成的塑性变形不均匀的问题，提高模具的寿命和安全性能，解决传统模具加热方式存在的问题。

本发明的技术方案是：一种镁合金通道转角热挤压模具，其包括模具体和挤压杆，模具体中设置试样通道，所述的试样通道为“&lt;”型，所述的试样通道通道内夹角为120°，外侧夹角为30°，内侧过度圆弧半径均为3mm，外侧圆弧半径均为3mm，通道直径均为12mm。

所述的模具体外侧包覆陶瓷加热圈，并通过连接螺钉连接。

所述的模具体一侧开设温孔，内置热电偶。

所述的模具还包括底座和定位轴，底座上端开设有模具固定孔，其与具体下端的底座固定块匹配，底座下端开设与定位轴相匹配的定位孔。

所述的模具体为圆柱形，其由两个沿直径剖开的两个半圆柱形组成，上述的两个半圆柱形模具体通过相匹配的反锁螺孔螺接。

所述陶瓷加热圈包括内侧设有加热圈、中间设有保温层和外侧设有外壳。

所述热电偶、陶瓷加热圈分别与温控仪连接组成加热和温控系统。

本发明的有益效果：

螺栓的螺孔采用沉头孔螺栓在模具上的布局，采用交叉连接的方式，组成一个螺栓锁紧机构系统，使得两个半模紧固成一个整体。所用螺栓为M12。