一种等通道转角挤压模具及方法
专利汇可以提供一种等通道转角挤压模具及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种等通道转 角 挤压 模具及方法，属于金属材料加工领域。本发明的等通道转角挤压模具为等通道转角挤压模腔，转角挤压模腔分为模腔导入段、模腔弯折一段、模腔弯折二段、模腔导出段；采用本发明方法制备的坯料可进行多道次挤压 变形 ，获得无限大的应变，得到超细晶坯料，以改善坯料的性能。，下面是一种等通道转角挤压模具及方法专利的具体信息内容。
1.一种等通道转角挤压模具，包括螺栓和瓣模，瓣模I和瓣模II在结合面完全贴合，两个瓣模上分别对应设有螺栓孔，二者通过螺栓紧固；其特征在于：两个瓣模组合成的结构中心为模具的挤压模腔，所述挤压模腔为转角挤压模腔，转角挤压模腔分为模腔导入段、模腔弯折一段、模腔弯折二段、模腔导出段；
所述模腔导入段为一等通道型腔，任意横截面形状均为边长为a的正方形，模腔导入段长度为5a~8a；
所述模腔弯折一段为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方形，模腔弯折一段的两个端面平行设置，上端面与模腔导入段接触，下端面与模腔弯折二段接触，两个端面的中心点在垂直方向不重叠，模腔弯折一段的垂直方向的长度为c，c=0.5a~a；
所述模腔弯折二段为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方形，模腔弯折二段的两个端面平行设置，上端面与模腔弯折一段接触，下端面与模腔导出段接触，模腔弯折二段的垂直方向的长度为c，c=0.5a~a；
所述模腔导出段为一等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方形，模腔导出段长度为2a~3a。
2.根据权利要求1所述的等通道转角挤压模具，其特征在于：所述模腔导入段和模腔导出段均为四棱柱模腔，且二者的中心线同轴。
3.根据权利要求1所述的等通道转角挤压模具，其特征在于：所述模具采用模具钢制作。
4.根据权利要求1所述的等通道转角挤压模具，其特征在于：所述模腔弯折一段的两个正方形端面存在以下几何关系：将两端面投影到一个平面内，两正方形各自的一条对角线共线，两正方形的中心点的连线长度为b， 。
5.一种等通道转角挤压方法，采用权利要求1~4任一项所述的模具，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将第一根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第一根加工坯料沿模腔导入段进入模腔弯折一段；
（2）当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，将第二根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第二根加工坯料沿模腔导入段进入模腔弯折一段；
（3）当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第一根加工坯料从模腔导出段被挤出，完成第一根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（4）再将第一根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第一根加工坯料沿模腔导入段进入模腔弯折一段，当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第二根加工坯料从模腔导出段被挤出，完成第二根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（5）再将第二根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第二根加工坯料沿模腔导入段进入模腔弯折一段，当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第一根加工坯料从模腔导出段被挤出，完成第一根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（6）重复步骤（4）完成第二根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（7）重复步骤（5）完成第一根加工坯料的第三道次转角挤压变形；
（8）依次重复步骤（4）和（5），完成两根加工坯料的多道次转角挤压变形。
6.根据权利要求5所述的等通道转角挤压方法，其特征在于：所述加工坯料的横截面为边长为a的正方形，加工坯料的长度比模腔导入段的长度少a~2a。
一种等通道转角挤压模具及方法
技术领域
背景技术
材料的重复形变和晶粒细化。
的ECAP技术，如连续剪切工艺、旋转模具ECAP、反复侧边挤压、等径角轧制等方法（中国有
色金属学报, 2010, 20(4): 587），但上述ECAP改进技术存在所需工程力大，对设备要求
高等工业问题。如何实现多道次制备组织均匀的超细晶材料，以满足实际科研与生产的需
要是当今材料研究亟待解决的难题。
发明内容
完全贴合，两个瓣模上分别对应设有螺栓孔，二者通过螺栓紧固；两个瓣模组合成的结构中
心为模具的挤压模腔，所述挤压模腔为转角挤压模腔，转角挤压模腔分为模腔导入段、模腔
弯折一段、模腔弯折二段、模腔导出段；
所述模腔导入段为一等通道型腔，任意横截面形状均为边长为a的正方形，模腔导入
段长度为5a~8a；
所述模腔弯折一段为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方
形，模腔弯折一段的两个端面平行设置，上端面与模腔导入段接触，下端面与模腔弯折
二段接触，两个端面的中心点在垂直方向不重叠，模腔弯折一段的垂直方向的长度为c，
c=0.5a~a；
所述模腔弯折二段为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方形，
模腔弯折二段的两个端面平行设置，上端面与模腔弯折一段接触，下端面与模腔导出段接
触，模腔弯折二段的垂直方向的长度为c，c=0.5a~a；
所述模腔导出段为一等通道型腔，任意横截面均为边长为a的正方形，模腔导出段长
度为2a~3a。
入段进入模腔弯折一段；
（2）当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，将第二根加工坯料放入模腔导入段，
在挤压杆的作用下，第二根加工坯料沿模腔导入段进入模腔弯折一段；
（3）当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第一根加工坯料从模腔导出段被挤
出，完成第一根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（4）再将第一根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第一根加工坯料沿模腔
导入段进入模腔弯折一段，当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第二根加工坯料
从模腔导出段被挤出，完成第二根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（5）再将第二根加工坯料放入模腔导入段，在挤压杆的作用下，第二根加工坯料沿模腔
导入段进入模腔弯折一段，当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段时，第一根加工坯料
从模腔导出段被挤出，完成第一根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（6）重复步骤（4）完成第二根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（7）重复步骤（5）完成第一根加工坯料的第三道次转角挤压变形；
（8）依次重复步骤（4）和（5），完成两根加工坯料的多道次转角挤压变形。
加工坯料变形前后的形状和尺寸也不发生变化，所以加工坯料可进行多道次变形，坯料就
可以获得无限大的应变，得到超细晶坯料，以改善坯料的性能。
等通道转角挤压方法，正方单元体发生变形后，而是有两对端面发生形状变化，由正方形变
为菱形，仅仅有一对端面不发生形状变化，在投影面的表现就是，传统ECAP是发生端面的
水平或者垂直平移，而本发明是发生端面的对角线平移，相当于在传统ECAP简单剪切的原
理基础上增强了剪切变形，因为比传统的ECAP成形性能更强。
模具通道转角的角度，实现难变形材料的制备，如镁合金等。
附图说明
具体实施方式
模组合成的结构中心为模具的挤压模腔，所述挤压模腔为转角挤压模腔，转角挤压模腔分
为模腔导入段 1、模腔弯折一段 2、模腔弯折二段 3、模腔导出段 4；
所述模腔导入段 1为一等通道型腔，任意横截面形状均为边长为10mm的正方形，模腔
导入段 1长度为65mm；
所述模腔弯折一段 2为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为10mm的正
方形，模腔弯折一段 2的两个端面平行设置，上端面与模腔导入段 1接触，下端面与模腔
弯折二段 3接触，两个端面的中心点在垂直方向不重叠，模腔弯折一段 2的垂直方向的长
度为6mm；
所述模腔弯折二段 3为一光滑过渡的等通道型腔，任意横截面均为边长为10mm的正
方形，模腔弯折二段 3的两个端面平行设置，上端面与模腔弯折一段 2接触，下端面与模
腔导出段 4接触，模腔弯折二段 3的垂直方向的长度为6mm；
所述模腔导出段 4为一等通道型腔，任意横截面均为边长为10mm的正方形，模腔导出
段 4长度为25mm。
构相连接，挤压动力结构为现有成熟技术。
腔导入段 1进入模腔弯折一段 2；
（2）当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段 2时，将第二根加工坯料放入模腔导入
段 1，在挤压杆 5的作用下，第二根加工坯料沿模腔导入段 1进入模腔弯折一段 2；
（3）当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段 2时，第一根加工坯料从模腔导出段 4
被挤出，完成第一根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（4）再将第一根加工坯料放入模腔导入段 1，在挤压杆 5的作用下，第一根加工坯料沿
模腔导入段 1进入模腔弯折一段 2，当第一根加工坯料完全进入模腔弯折一段 2时，第二
根加工坯料从模腔导出段 4被挤出，完成第二根加工坯料的第一道次转角挤压变形；
（5）再将第二根加工坯料放入模腔导入段 1，在挤压杆 5的作用下，第二根加工坯料沿
模腔导入段 1进入模腔弯折一段 2，当第二根加工坯料完全进入模腔弯折一段 2时，第一
根加工坯料从模腔导出段 4被挤出，完成第一根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（6）重复步骤（4）完成第二根加工坯料的第二道次转角挤压变形；
（7）重复步骤（5）完成第一根加工坯料的第三道次转角挤压变形。
施例是发生端面的对角线平移，不仅有水平方向平移还有竖直方向的平移。
形后的组织图，图7（c）为3道次变形后的组织图。
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