[发明专利]一种镁合金非对称连续大变形挤压加工模具

说明书

本发明公开了一种镁合金非对称连续大变形挤压加工模具，属于有色金属塑性成型领域。本发明中的非对称连续大变形挤压加工模具，包括上部分的镦挤腔和下部分的挤压腔，成型通道孔可设计为非对称式。铸料一侧挤压变形较大，另一侧挤压变形较小，加剧变形。模芯为可拆卸式，可设计多种型号、适用不同尺寸的模芯，满足不同的生产要求。一个变形完成后可快速更换下一个，实现连续化生产。本发明主要是为了实现镁合金板形铸料的薄板连续挤压成型，通过本发明的加工工艺可获得组织均匀、性能优化的镁合金薄板形件。

技术领域

本发明属于有色金属塑性成型领域。

背景技术

镁合金作为重要的新兴工程材料，受到越来越多的重视。但现有的使用状况远没有发挥出其潜在优势，实际的工业应用方面规模很小。镁合金的晶体结构为密排六方结构，室温下塑性成型能力较差，因此在实际应用中受到很大制约。镁合金产品分为铸造镁合金和变形镁合金，变形镁合金主要是通过热变形来细化组织，改善性能，如轧制、挤压等。相较于铸造镁合金，变形镁合金有更好的综合力学性能，更满足工业化应用中的多种要求，更具有发展潜力和应用空间。目前镁合金产品以压铸镁合金居多，但铸件的产品类型较少且性能不够理想，容易存在组织缺陷，导致镁合金的应用范围受到很大制约。因此，推动变形镁合金的发展有重要意义。

目前工业生产中镁合金的挤压变形方式主要是采用单向挤压方式，挤压温度与挤压速度成正比，挤压温度与挤压比也成正比。而挤压温度越低，再结晶晶粒越不容易长大；挤压比越大，挤压后组织越均匀。传统的塑性变形工艺由于变形量小，晶粒细化能力有限，容易出现组织不均匀甚至裂纹等问题，要想获得组织均匀细小、性能优化的镁合金，通常要进行多次挤压，这就使得生产成本大幅上升。因此，本发明公开了一种镁合金连续变截面大变形挤压加工模具，该模具使镁合金先发生镦挤变形，再发生挤压变形。通过多道次塑性大变形，极大地提高镁合金晶粒的细化效果，使镁合金综合性能得到提高，从而获得组织均匀、性能优化的镁合金薄板形件。

发明内容

本发明旨在提供一种镁合金非对称连续大变形挤压加工模具，以满足变形镁合金的板材生产，实现变形镁合金的强韧化，获得组织均匀、性能优化的镁合金薄板形件。相较于传统成型工艺，多道次大塑性变形更有利于优化内部组织结构。

本发明提供的镁合金非对称连续大变形挤压加工模具，该模具由凸模和凹模组成，

所述凸模由顶板和挤压杆3两部分构成，挤压杆3固定安装在上模架1上，顶板安装在凹模上，压在坯料8的上方；

所述凹模由凹模外圈9和两个可拆卸模芯10构成；凹模外圈9为中心加工有扁圆形通孔的圆台形结构，两个可拆卸模芯10可拼合成一个扁圆柱安装在凹模外圈9中；拼合成的扁圆柱中间为模具型腔；该模具型腔包括镦挤腔13和挤压腔14；镦挤腔13设置在模具型腔入料一侧，横截面为矩形；挤压腔14设置在镦挤腔13下方，横截面也为矩形，但宽度小于镦挤腔13，镦挤腔13和挤压腔14的中心轴线重合，两个腔之间通过切角平滑过渡；成型通道孔15设置在挤压腔14下方，成型通道孔15横截面矩形，成型通道孔15的宽度和厚度均小于挤压腔14；成型通道孔15为非对称式设计，包括：长度方向非对称和厚度方向非对称两种结构；

长度方向非对称，即成型通道孔15的中心轴线与挤压腔14的中心轴线设有偏离；

厚度方向非对称，即在两个可拆卸模芯10上拼合成成型通道孔15的两个凹槽深度不同。

其中，镦挤腔13与挤压腔13的刃口方向互相垂直。

本发明的有益效果：

该可拆卸模芯的模具型腔包括上部分的镦挤腔和下部的挤压腔，挤压腔与镦挤腔相连接，成型通道孔为非对称式，模芯为可拆卸式，模芯与模架可快速合模，挤压完成可快速顶出模芯。模芯可设计多种型号，适用不同尺寸，满足不同的生产要求。可实现多道次连续塑性大变形。