专利汇可以提供一种组合式扭挤墩复合大塑性变形装置及成形方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种集合 挤压 、扭转和墩粗于一体的组合式大塑性 变形 装置及其成形方法,该装置主要包括对开组合式成形凹模以及与凹模 过盈配合 的外层模套,成形凹模从上到下依次为棒料放置腔、扭转腔、挤压墩粗腔,三个腔之间可自由分离,并靠 定位 装置快速安装组合在一起形成凹模;此外,可采用具有不同旋转方向 螺纹 的扭转腔,改变相邻道次加工时材料的扭转方向;本发明将扭转、挤压和墩粗技术组合于一体,通过塑性变形过程中扭转、挤压和墩粗的共同作用,制备出组织均匀的细晶材料;本发明可以实现多道次扭挤墩粗变形,从而有效细化 合金 晶粒尺寸,并通过改变棒料不同道次间的扭转方向调整晶粒结构与取向,进而大幅改善合金的 力 学性能。,下面是一种组合式扭挤墩复合大塑性变形装置及成形方法专利的具体信息内容。
1.一种组合式扭挤墩复合大塑性变形装置,包括:冲头、对开组合式凹模、垫块和模套,其特征在于:对开组合式凹模从上到下依次为棒料放置腔、扭转腔、挤压墩粗腔,三个腔之间可自由分离,并靠楔形凸台定位装置和定位销快速安装组合在一起形成凹模。
2.如权利要求1所述的组合式扭挤墩复合大塑性变形装置,其特征在于凹模整体上有可以对开分为轴对称的两部分,以方便加工后快速将坯料从凹模型腔中取出;对开的凹模依靠上下两个定位销精确定位,并在模套的紧扣作用下形成凹模型腔,凹模整体上呈倒圆锥体。
3.如权利要求1所述的组合式扭挤墩复合大塑性变形装置,其特征在于:将扭转、挤压和墩粗过程集合于一体,棒料经扭转、挤压和墩粗复合变形后又恢复到棒变形加工前料初始尺寸。
4.如权利要求1所述的组合式扭挤墩复合大塑性变形装置,其特征在于:棒料放置腔为等径通道,截面形状尺寸与挤压棒材的形状尺寸相同,其截面为圆形,直径为d1,其值为5~
100mm;扭转腔为截面面积渐变形状为倒梯形的通道,通道内壁上均匀分布着呈一定螺旋角β的螺纹状凸起,挤压时引导棒料转动;挤压墩粗腔进一步包括挤压腔和墩粗腔,挤压腔为等径通道,截面形状为圆形,直径为(0.5~0.8)d1,高度5~10mm;墩粗腔为等径通道,截面形状为圆形,直径为d2,d2=d1-1,即d2小于d1约1mm,经挤压腔挤出的棒料在墩粗腔墩粗,棒料直径恢复到接近变形加工前初始尺寸,为下一道次变形加工做好准备。
5.如权利要求4所述的组合式扭挤墩复合大塑性变形装置,其特征在于:扭转腔螺旋角β在45°~60°之间,螺纹旋转方向可左旋或右旋;加工时一套加工装置同时配有不同旋转方向的扭转腔,根据不同道次扭转方向的需要选择相应的扭转腔以实现对不同道次扭转加工方向的变换。
6.一种采用权利要求1所述的扭挤墩复合大塑性变形装置的成形方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一,模具装配:将对开组合式凹模依靠楔形凸台和定位销定位组合在一起形成圆形凹模,并压入模套内,之后通过螺栓和压板紧固扣合凹模和模套;
步骤二,加工准备:对待挤棒材进行预处理:机械加工、均匀化退火等,清洁凹模模腔内壁,并在棒材外表面和模腔内壁上涂抹石墨机油等挤压润滑剂,根据需要分别对棒料和模具进行加热并达设定温度,模具加热温度为400℃~450℃;
步骤三,变形加工:开启挤压装置,挤压杆以1mm/s~5mm/s的挤压速度挤压棒材,使棒材依次通过扭转腔、挤压腔和墩粗腔完成塑性加工,当冲头的挤压工作端面与凹模扭转腔的上端面重合时,关闭挤压装置,停止冲头的挤压运行,完成一个道次的塑性变形;
步骤四,取出棒料:松开压紧螺栓和压板,将组合式凹模从模套中取出并分开,最后取出挤压棒料,并去除扭转残余部分棒料,保留棒料的墩粗部分以便进行下道次塑性加工;
步骤五,多道次变形:根据需要对完成上一道次扭转、挤压和墩粗变形的棒料,重复步骤一、二、三和四,实现多道次扭挤墩大塑性变形,而且相邻道次变形加工时可交替使用具有不同螺纹方向的扭挤腔凹模,从而改变棒料在相邻道次间的扭转方向,避免棒料呈单一方向扭转,变形加工后材料微观组织更加均匀。
7.根据权利要求6的扭挤墩复合大塑性变形方法,其特征是,对凹模进行加热,加热温度为400-450℃同时在整个挤压过程中维持温度稳定。
8.根据权利要求6所述扭挤墩复合大塑性变形方法,其特征在于:待挤棒料坯料为镁合金、铝合金。
9.根据权利要求6所述扭挤墩复合大塑性变形方法,其特征在于:所述铝合金均匀化退火温度为400℃~450℃;所述镁合金均匀化退火温度为380℃~420℃。
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