[发明专利]一种镁合金型材多向反复挤压变形加工装置及加工方法

说明书

本发明涉及金属材料加工设备技术领域，具体涉及一种镁合金型材多向反复挤压变形加工装置及加工方法。加工装置包括括凸模、上凹模和下凹模，所述上凹模设有模具型腔，所述模具型腔由凸模通道和挤压通道组成，所述凸模通道为长方体形，所述挤压通道为倒立的正四棱台形，所述上凹模与下凹模通过螺钉与销钉连接定位组合成凹模，所述凸模设置于所述凸模通道内，并与所述凸模通道相配合。本发明的加工装置结构简单，操作方便，有利于挤压样品脱模，可制备大量多种尺寸的高性能镁合金产品，提高了生产效率、加工精度，另外，易拆卸便于维修，长时间挤压生产的情况下对凸模的磨损小，通过该装置加工得到的镁合金具有很好的强度、塑性以及耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及金属材料加工设备技术领域，具体涉及一种镁合金型材多向反复挤压变形加工装置及加工方法。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高等特点，在各个领域有着广泛的应用前景。但镁合金是密排六方晶体结构，独立滑移系少，室温条件下塑性差，导致其应用范围受到极大的限制，当变形温度高于498K时，镁合金塑性变形能力得到一定的改善。传统的铸造镁合金已渐渐无法满足工业要求，通过挤压、锻造、轧制等工艺产生的变形镁合金具有更高的强度、更好的延展性。

研究表明：晶粒细化和织构弱化，能有效提高镁合金的强度和塑性。对镁合金进行挤压加工，不但有利于生产尺寸和规格多样化的产品，而且有利于获得细小的晶粒组织，有效改善镁合金的综合力学性能。但常规的挤压方法使镁合金表现出较强的织构和应变不均匀性，晶粒细化程度有待提高，这不利于提高镁合金的强度、塑性以及耐腐蚀性，且当镁合金一次性塑性变形的应变量较大时，容易产生裂纹、弯折等缺陷。由此，本发明开发了一种镁合金型材多向反复挤压变形装置及加工方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种镁合金型材多向反复挤压变形加工装置，该加工装置结构简单，操作方便，有利于挤压样品脱模，挤压样品可切成片状或块状镁合金产品，制备大量多种尺寸的高性能镁合金产品，提高了生产效率、加工精度，另外，易拆卸便于维修，长时间挤压生产的情况下对凸模的磨损小，通过该装置加工得到的镁合金具有很好的强度、塑性以及耐腐蚀性。

本发明的另一目的在于提供一种镁合金型材多向反复挤压变形加工方法，该方法可实现在同一套模具中对四棱台样品进行多方向反复挤压，不断累积应变，使镁合金内部产生大且均匀的应变，实现镁合金坯料的大塑性变形，可使镁合金晶粒组织均匀细小，织构弱化，从而制得高性能镁合金。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种镁合金型材多向反复挤压变形加工装置，包括括凸模、上凹模和下凹模，所述上凹模设有模具型腔，所述模具型腔由凸模通道和挤压通道组成，所述凸模通道为长方体形，所述挤压通道为倒立的正四棱台形，所述上凹模与下凹模通过螺钉与销钉连接定位组合成凹模，所述凸模设置于所述凸模通道内，并与所述凸模通道相配合；优选的，所述模具型腔四棱台的底边棱长L大于等于模具型腔四棱台的高度H，四棱台的四条棱均倾斜向上设置，并设有1-3mm的倒圆角进而便于样品结束后脱模。

本发明中所设计的加工装置结构简单，操作方便，有利于挤压样品脱模，挤压样品可切成片状或块状镁合金产品，制备大量多种尺寸的高性能镁合金产品，提高了生产效率、加工精度，另外，易拆卸便于维修，长时间挤压生产的情况下对凸模的磨损小，通过该装置加工得到的镁合金具有很好的强度、塑性以及耐腐蚀性；并且可以实现在同一套模具中对四棱台样品进行多方向反复挤压，不断累积应变，使镁合金内部产生大且均匀的应变，实现镁合金坯料的大塑性变形，可使镁合金晶粒组织均匀细小，织构弱化，从而制得高性能镁合金。

本发明还提供了一种镁合金型材多向反复挤压变形加工的方法，其采用上述镁合金型材多向反复挤压变形加工装置，包括以下步骤：

1)将镁合金坯料进行均匀化处理；

2)用螺钉和销钉将加工装置的上凹模与下凹模安装定位组成凹模，对凹模进行预热处理，并在模具凹模型腔内均匀涂抹润滑剂，然后将模具凹模固定在挤压机工作台上；