專利名稱：制備超細晶材料的往復擠壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種機械加工技術領域的裝置，具體是一種制備超細晶 材料的往復擠壓裝置。
技術背景超細晶材料是集優(yōu)異的強度與良好的塑韌性于一體的高性能結構材料。受航 空航天、交通運輸、住宅建筑、機械電子和國防軍工等國民經濟支柱產業(yè)需求的 牽引，對高比強度、高比剛度等高性能結構材料的需求日益增加，發(fā)展超細晶材 料是開發(fā)與制備高比強度、高比剛度等高性能結構材料的重要方法之一。傳統壓 力加工技術可以在材料成型的同時細化組織、消除鑄造缺陷，獲得比鑄態(tài)產品更 優(yōu)異的力學性能，然而，傳統工業(yè)采用的擠壓、鍛造、軋制等壓力加工技術由于 每次加工的應變量沒有達到一定的臨界值，所以從誕生至今一直沒有得到超細 晶。近10多年來，大塑性變形技術的研究表明，采用強烈的塑性變形就可以獲 得亞微米、納米級晶粒，在保持良好的塑韌性下，顯著提高材料的強度。經對現有技術文獻的檢索發(fā)現，中國實用新型專利號ZL200420114966. X， 專利名稱制備超細晶材料的C形等通道往復擠壓模具，涉及利用往復擠壓工藝 制備超細晶材料。該專利自述為"本專利具有C形等通道模腔的凹模，在上下模 腔分別安裝一個沖頭，在壓力機的作用下，沖頭擠壓材料使其反復變形。"但是， 該專利所涉及的模具為左右分體式結構，在擠壓過程中很容易產生飛邊，變形抗 力增加，材料浪費嚴重，其次，該工藝必須在具有雙缸的壓力機上才能實現，而 目前國內大多數的壓機為單缸壓力機，因此限制了往復擠壓工藝的工業(yè)化應用。發(fā)明內容本實用新型針對上述現有技術中的不足，提供了一種制備超細晶材料的往復 擠壓裝置，使其通過采用整體式凹模，消除飛邊、降低擠壓力，配套的底座使得 往復擠壓在單缸壓機上就能實現，整套裝置結構簡單，加工容易，實用面廣。本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括上壓桿、凹模、 下壓桿、底座、墊塊、縮頸區(qū)，其中凹模中間設有縮頸區(qū)，縮頸區(qū)將凹模分為 上模腔和下模腔，上壓桿置于上膜腔中，凹膜放置在底座上，底座與凹模下膜腔 相對應位置設有一圓形通孔，下壓桿置于底座的圓形通孔中，底座下端設置長槽， 墊塊置于底座的長槽中。所述底座，其上表面設有定位凸臺，用于固定凹模。所述定位突臺，其尺寸與凹模相同。所述墊塊，其長度比底座的長槽大。所述墊塊，其一端設有拉手。本實用新型工作時，凹模在擠壓前預熱至要求溫度在擠壓過程中，溫度根據 不同的坯料進行選擇，待加工的坯料放入上模腔，在上壓桿的作用下，坯料沿上 模腔進入縮頸區(qū)，繼續(xù)擠壓，坯料進入下模腔，當遇到下壓桿的阻擋后，坯料發(fā) 生鐓粗，直至上壓桿接觸到縮頸區(qū)，材料正好把下模腔充滿，第一道次擠壓結束， 然后將凹模上下翻轉，下壓桿變?yōu)樯蠅簵U，下模腔變?yōu)樯夏Ｇ?，重復上一道工序?反復進行直至獲得所需應變量后，將墊塊和下壓桿移走，將材料直接擠壓出模具， 獲得與縮頸區(qū)相同形狀的超細晶材料。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型通過采用整體 式凹模，消除飛邊、降低擠壓力；配套的底座使得往復擠壓在單缸壓機上就能實 現；本實用新型可以制備純金屬、合金、金屬基復合材料、高分子材料等超細晶 材料，具有晶粒細化能力強，可將金屬的晶粒尺寸細化到1微米以下，操作方便、 結構簡單、實用性強、易于普及的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的立體結構示意圖；圖2為本發(fā)明縱向半剖剖面圖；圖3為本發(fā)明往復擠壓第二道次的結構圖；圖4為本發(fā)明往復擠壓結束時結構圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護 范圍不限于下述的實施例。本實施例所加工的坯料為AZ31鎂合金4。如圖l、圖2所示，本實施例包括上壓桿l、凹模2、下壓桿3、底座6、 墊塊7、縮頸區(qū)9，其中凹模2中間設有縮頸區(qū)9，縮頸區(qū)9將凹模2分為上 模腔和下模腔，上壓桿l置于上膜腔中，凹膜2放置在底座6上，底座6與凹模 2下膜腔相對應位置設有一圓形通孔，下壓桿3置于底座6的圓形通孔中，底座 6下端設置長槽6，墊塊7置于底座6的長槽中。所述底座6，其上表面設有定位凸臺5，用于固定凹模2。所述定位突臺5，其尺寸與凹模2相同。所述墊塊7，其長度比底座6的長槽大。所述墊塊7，其一端設有拉手8。本實施例工作時，凹模2在擠壓前預熱至250°C，在擠壓過程中，待加工AZ31 鎂合金4放入上模腔，在上壓桿1的作用下，AZ31鎂合金4沿上模腔進入縮頸 區(qū)9，繼續(xù)擠壓，AZ31鎂合金4進入下模腔，當遇到下壓桿3的阻擋后，AZ31 鎂合金4發(fā)生鐓粗，直至上壓桿1接觸到縮頸區(qū)9， AZ31鎂合金4正好把下模腔 充滿，第一道次擠壓結束，然后將凹模2上下翻轉，下壓桿3變?yōu)樯蠅簵U1，下 模腔變?yōu)樯夏Ｇ?，如圖3所示，重復上一道工序，即完成第二道次，達到八道次 后將墊塊7和下壓桿3移走，將AZ31鎂合金4直接擠壓出模具，如圖4所示， 獲得平均晶粒尺寸為1微米的超細晶材料。本實施例通過采用整體式凹模，消除飛邊、降低擠壓力，配套的底座使得往 復擠壓在單缸壓機上就能實現，本實施例結構簡單、操作方便、實用性強，制備 出的超晶粒材料細化能力強。
權利要求1、一種制備超細晶材料的往復擠壓裝置，包括上壓桿、凹模、下壓桿，其特征在于，還包括底座、墊塊、縮頸區(qū)，其中凹模中間設有縮頸區(qū)，縮頸區(qū)將凹模分為上模腔和下模腔，上壓桿置于上膜腔中，凹膜放置在底座上，底座與凹模下膜腔相對應位置設有一圓形通孔，下壓桿置于底座的圓形通孔中，底座下端設置長槽，墊塊置于底座的長槽中。
2、 根據權利要求l所述的制備超細晶材料的往復擠壓裝置，其特征是，所 述底座，其上表面設有定位凸臺。
3、 根據權利要求2所述的制備超細晶材料的往復擠壓裝置，其特征是，所 述定位突臺，其尺寸與凹模相同。
4、 根據權利要求l所述的制備超細晶材料的往復擠壓裝置，其特征是，所 述墊塊，其長度大于底座的長槽。
5、 根據權利要求1或4所述的制備超細晶材料的往復擠壓裝置，其特征是，所述墊塊，其一端設有拉手。
專利摘要一種材料加工技術領域的制備超細晶材料的往復擠壓裝置，包括上壓桿、凹模、下壓桿、底座、墊塊、縮頸區(qū)，其中凹模中間設有縮頸區(qū)，縮頸區(qū)將凹模分為上模腔和下模腔，上壓桿置于上膜腔中，凹膜放置在底座上，底座與凹模下膜腔相對應位置設有一圓形通孔，下壓桿置于底座的圓形通孔中，底座下端設置長槽，墊塊置于底座的長槽中。本實用新型晶粒細化能力強、結構簡單、操作方便、實用性強、易于普及。
文檔編號B21C25/02GK201088982SQ20072007552
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權日2007年10月18日
發(fā)明者林金保, 王渠東 申請人:上海交通大學