[发明专利]一种弱各向异性高强韧镁合金板材旋转挤压成形模具

说明书

本发明公开一种弱各向异性高强韧镁合金板材旋转挤压成形模具，包括凸模、垫板、内凹模、第一斜齿轮、第二斜齿轮、轴向移动机构和旋转机构；垫板的中部开设穿孔，供凸模穿过连接旋转机构，凸模和垫板连接在同一轴向移动机构上，垫板的边部沿轴向凸设一排斜齿条；内凹模的外部固定套设第一斜齿轮，第一斜齿轮和斜齿条之间设置第二斜齿轮，第二斜齿轮分别与斜齿条、第一斜齿轮啮合，第二斜齿轮通过第一斜齿轮带动内凹模相对凸模反向扭转；内凹模的中部轴向开设型腔，型腔由圆柱状的挤入段型腔和板状的挤出段型腔组成，挤入段型腔供坯料置入，挤出段型腔供坯料挤出。通过本发明可以获得更加均匀的超细晶组织、高强韧性和弱各向异性的镁合金板材。

技术领域

本发明属于金属塑性变形技术领域，具体涉及一种弱各向异性高强韧镁合金板材旋转挤压成形模具。

背景技术

板材广泛应用于军工、航空航天、汽车、船舶及电子领域，复杂的服役环境要求其具有高强韧性及弱各向异性。目前，传统的板材成形方法主要是轧制、双辊铸造和挤压成形，其中镁合金的板材制造多采用挤压坯和轧制相结合的工艺路径。镁合金为密排六方结构，室温下塑性差，变形困难；低温轧制过程中可开动滑移系少，且以基面滑移为主，形成强基面织构，呈现较高各向异性，易造成边裂等缺陷；热变形过程中，受再结晶细晶及强化相效应的制约，传统的大塑性变形工艺难以获得超细晶组织提升强韧性。采用旋转挤压成形可以累积大的应变量，获得具有超细晶组织、高强韧性和弱各向异性的镁合金板材，但传统旋转挤压成形只能提供单个扭矩，一定变形条件下提供剪切应变量有限，有鉴于此，现有技术待改进，本案由此提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弱各向异性高强韧镁合金板材旋转挤压成形模具，可施加“双反向”扭矩，累积更大应变量，获得更加均匀的超细晶组织、高强韧性和弱各向异性的镁合金板材。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种弱各向异性高强韧镁合金板材旋转挤压成形模具，包括凸模、垫板、内凹模、第一斜齿轮、第二斜齿轮、轴向移动机构和旋转机构；

所述垫板的中部开设穿孔，穿孔供所述凸模穿过连接所述旋转机构，所述凸模和垫板连接在同一轴向移动机构上，所述垫板的边部沿轴向凸设一排斜齿条；

所述内凹模的外部固定套设所述第一斜齿轮，所述第一斜齿轮和斜齿条之间设置所述第二斜齿轮，所述第二斜齿轮中间穿设一固定轴，所述第二斜齿轮分别与所述斜齿条、第一斜齿轮啮合，第二斜齿轮通过第一斜齿轮带动内凹模扭转，内凹模的扭转方向与凸模的扭转方向相反；

所述内凹模的中部轴向开设型腔，型腔由圆柱状的挤入段型腔和板状的挤出段型腔组成，挤入段型腔供坯料置入，挤出段型腔供坯料挤出。

进一步，还包括外凹模，所述外凹模套设在所述内凹模的外部，且外凹模和内凹模之间设有第一推力轴承，所述内凹模的外部开设阶梯槽供第一推力轴承套置；所述外凹模的中部开设让位型腔，让位型腔与所述挤出段型腔连通，让位型腔容置从挤出段型腔挤出的坯料。

进一步，所述垫板的穿孔内设第二推力轴承，第二推力轴承套置在凸轴外周。

进一步，还包括镶块，所述镶块的中部开设供坯料通过的通孔，所述挤入段型腔在与挤出段型腔的连接处固定所述镶块，所述镶块朝挤入段型腔的端面设有两个对称的凹槽供坯料嵌入旋转。

进一步，所述镶块朝挤出段型腔的端面设有卡块，所述挤入段型腔在与挤出段型腔的连接处开设卡槽，所述镶块通过卡块与卡槽卡合从而卡固在挤入段型腔与挤出段型腔的连接处。

进一步，所述凹槽的槽底带有斜度。

进一步，所述凸模的末端为冲头，冲头从挤入段型腔置入挤压坯料，冲头底部端面开设限位槽，使坯料随挤压形变产生嵌入限位槽形状的限位块以随着凸模旋转。

采用上述方案后，本发明的增益效果在于：