[发明专利]一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置及其使用方法，复合成形装置包括上板、模芯、侧压上板和侧压冲头；上板下侧中间两侧均设有冲头压盖，自上而下依次布置有冲头压盖、冲头、模芯压板、模芯套筒、下板，模芯套筒出料侧设有用于感应胚料挤出长度的位移传感器，且模芯套筒内设有模芯，模芯内设有相互连接的等通道转角挤压通道一和冷镦成形通道二，冷镦成形通道二远离等通道转角挤压通道一侧依次设有侧压冲头、侧压冲头盖板和侧压上板。本发明的复合成形装置，将等通道转角挤压和冷镦成形两种变形技术复合到同一装置上，可以增强超细晶坯料的加工连续性，显著提高效率，应用前景好。

技术领域

本发明属于金属材料压力加工技术领域，涉及一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置及其使用方法。

背景技术

近年来，随着航空航天领域的高速发展，要求金属材料具备更高的综合性能，制备质量轻、强度高的航空紧固件是当前国际材料领域的发展方向之一。采用新工艺、新方法加工成形航空紧固件能提高紧固件质量，降低生产成本，是未来航空紧固件发展的突破点。

等通道转角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing，简称ECAP)是大塑性变形的一种，使金属材料在纯剪切应力的作用下细化晶粒，得到超细晶材料。现有的等通道转角挤压模具的设计方向集中在通过一次挤压实现多道次、多路径的复合变形来提高材料的力学性能，其解决的主要问题是现有大塑性变形方法制备超细晶材料工序复杂并且制备成本高的问题，并未出现应用该工艺直接加工制造产品的先例。

传统的铆钉墩压技术因为塑性变形较小，材料变形强化效果不足，导致某些应用场合下铆钉力学性能不足。等通道转角挤压技术能够有效解决这一问题，但目前等通道转角挤压技术主要集中在理论研究，很少与实际生产相结合，特别是应用于墩压制造铆钉。

因此，开发一种应用等通道转角挤压技术实现墩压制造铆钉的装置极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术墩压制造铆钉存在材料变形强化效果不足进而导致某些应用场合下铆钉力学性能不足的缺陷，提供一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置，该装置将等通道转角挤压技术与冷镦技术有效结合，用于铆钉成型，能够在保证生产效率的前提下，显著提升铆钉的力学性能，其产品可作为航空紧固件等特种零部件，本发明的装置在一次挤压过程中即完成等通道转角挤压强化材料力学性能与铆钉头部复合成形这种目前需要两道工序才可完成的操作，极具应用前景。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置，包括上板、模芯、侧压上板和侧压冲头；

所述上板下侧中间两侧均设有冲头压盖，所述冲头压盖下侧设有冲头，所述冲头下侧设有模芯压板，所述模芯压板下侧固定有模芯套筒，所述模芯套筒下侧固定有下板，所述模芯套筒出料侧设有用于感应胚料挤出长度的位移传感器，且模芯套筒内设有模芯，所述模芯内开设有相互连接的等通道转角挤压通道一和冷镦成形通道二，所述冷镦成形通道二远离等通道转角挤压通道一侧设有侧压冲头，所述侧压冲头远离冷镦成形通道二侧设有侧压冲头盖板，所述侧压冲头盖板远离侧压冲头侧固定有侧压上板。

本发明的一种等通道转角挤压与冷镦复合成形装置，设计精巧，将等通道转角挤压和冷镦成形两种变形技术复合到同一装置上，在完成等通道转角挤压后直接冷镦成形，相较于传统的分别采用单独的加工装置进行单独的加工，不仅可以增强坯料的加工连续性，显著提高了生产效率，而且能够显著提高产品的力学性能，极具应用前景。

作为优选的技术方案：