[发明专利]侧向脉动助挤的等通道挤压方法及其挤压模具

说明书

本发明提供一种侧向脉动助挤的等通道挤压方法，包括以下步骤：S1、将第一坯料放入竖直挤压通道中，挤压压头挤压第一坯料；S2、当第一坯料进入挤压通道的拐角处时，放入第二坯料，继续挤压，同时启动脉动流量泵；S3、当第一坯料从挤压通道的拐角处挤出时，第二坯料进入挤压通道的拐角处，关闭脉动流量泵；S4、放入第三坯料，继续挤压，同时启动脉动流量泵；S5、当第二坯料从挤压通道的拐角处挤出时，同时第三坯料进入挤压通道的拐角处，关闭脉动流量泵；S6、放入第四坯料，继续挤压，同时启动脉动流量泵；S7、重复执行步骤S1至步骤S6。通过本方法使得坯料在挤压通道拐角处容易流动，具有提高模具寿命，降低挤压成本等优点。

技术领域

本发明属于金属强变形技术领域，具体涉及一种侧向脉动助挤的等通道挤压方法及其挤压模具。

背景技术

等通道挤压(ECAP)是一种新型制备微纳米晶体块体材料的塑性加工方法，其制备工艺是通过挤压压头将块体材料从通道上端挤到另一端，材料在通道拐角处发生剧烈而均匀的剪切变形，晶粒破碎细化，通过反复挤压，材料可以积累很大的应变，晶粒可以细化到微纳米级，材料强度得到极大的提高。但是普通的等通道挤压方法金属材料在挤压通道拐角处流动困难，需要增大挤压力使金属流动，容易造成模具在挤压通道拐角处受力过大，经常造成模具破坏或者寿命降低，严重影响该工艺的发展。

发明内容

针对以上情况，本发明提供一种侧向脉动助挤的等通道挤压方法，通过脉动流量泵驱动液压缸带动拐角镶块前后脉冲动作，当坯料进入挤压通道拐角处时，拐角镶块脉冲动作给坯料提供助力，使得坯料更容易从挤压通道拐角处流出，可以降低挤压力，同时减小了挤压通道拐角处的受力，减少了挤压通道拐角处磨损，对于提高模具寿命，降低等通道挤压工艺成本具有重要意义和应用价值。

本发明提供一种侧向脉动助挤的等通道挤压方法，包括以下步骤：

S1、将第一坯料放入具有相同内径的挤压通道的竖直挤压通道中，驱动挤压压头挤压第一坯料；

S2、当第一坯料完全进入所述挤压通道的拐角处时，放入第二坯料，继续驱动所述挤压压头挤压第二坯料，同时启动脉动流量泵通过液压缸带动拐角镶块做前后脉冲动作，促使第一坯料发生变形；

S3、当第一坯料从所述挤压通道的拐角处挤出时，第二坯料完全进入所述挤压通道的拐角处，关闭所述脉动流量泵；

S4、将第三坯料放入所述竖直挤压通道中，继续驱动所述挤压压头挤压第三坯料，同时启动所述脉动流量泵通过液压缸带动所述拐角镶块做前后脉冲动作，促使第二坯料发生变形；

S5、当第二坯料从所述挤压通道的拐角处挤出时，第一坯料从水平挤压通道中挤出，同时第三坯料完全进入所述挤压通道的拐角处，关闭所述脉动流量泵；

S6、将第四坯料放入所述竖直挤压通道中，继续驱动所述挤压压头挤压第四坯料，同时启动所述脉动流量泵通过液压缸带动所述拐角镶块做前后脉冲动作，促使第三坯料发生变形；

S7、重复执行步骤S1至步骤S6，完成每块坯料的挤压变形。

进一步地，所述拐角镶块的脉冲动作距离S的表达式为：

S＝-0.005*σ_s+1.2

式中，脉冲动作距离S单位为mm，适用于材料屈服强度σ_s在40MPa～200MPa的材料。

进一步地，所述拐角镶块的脉冲动作周期T的表达式为：

T＝-0.005625*σ_s+1.225

式中，脉冲动作周期T单位为s，适用于材料屈服强度σ_s在40MPa～200MPa的材料。