[发明专利]连续往复式等通道转角挤压装置及其挤压方法

说明书

技术领域

本发明涉及超精细材料加工的技术领域，尤其涉及连续往复式等通道转角挤压装置以及该挤压装置的挤压方法。

背景技术

超细晶材料具有许多优良的物理和力学性能，晶粒细化已成为挖掘材料潜能的重要途径。等通道转角挤压是一种制备块体超细晶材料相对简单的工艺。其可以直接将普通的块体材料制备成超细晶材料，晶粒尺寸可达到亚微米级甚至纳米级，而工件大小可达到公分至数公尺。

现有的等通道转角挤压装置，其采用的模具为两个截面相等的通道，以一定角度（通常为90°~135°）相交，一般是以90°的角度相交，这样，两个通道之间形成“L”形状。在这个近似“L”形状的模具中，试样在挤压过程中，经过两通道的交接处时，会发生近似于理想的简单剪切变形，由于试样横截面形状在挤压前后保持不变，可以被反复挤压而积累产生非常大的塑性变形，达到细化晶粒的目的。

然而，上述等通道转角挤压装置的“L”形状通道结构存在不足之处。首先，在实现连续往复挤压方面存在极大的困难。要在这种“L”形状通道的装置上实现连续往复挤压，必须改造现有的单缸压力机，采用两个缸来分别实现沿水平通道和垂直通道施加压力，大大地增加了设备成本；其次，现有的挤压装置效率低，一次只能加工一个试样，而且由于试样形状的改变，使其难以重新放入通道中进行下道次的挤压，极大的影响了试验的连续性。

发明内容

本发明的目的在于提供连续往复式等通道转角挤压装置，旨在解决现有技术中的超精细材料挤压方式不能往复连续加工，效率较低的问题。

本发明是这样实现的，连续往复式等通道转角挤压装置，包括挤压凸模，所述挤压凸模下端凸设有冲头，还包括置于可移动工作台上的挤压凹模，所述挤压凹模内部设有用于容纳被挤压材料的挤压通道，所述挤压通道包括两个竖直通道和一个水平通道，两所述竖直通道上端连通外部，形成开口，下端分别连通所述水平通道的两端部。

与现有技术相比，本发明的挤压通道设计为两竖直通道和设于它们底端的一个水平通道，三挤压通道形成一个“U”的挤压通道，由于竖直通道和水平通道连接处必然存在直角拐角，材料可以在这个拐角处发生近乎理想的纯剪切变形。材料从一个竖直通道置入后，冲头伸入挤压后通过水平通道进入另外一个竖直通道，然后再移动挤压凹模，冲头伸入另外一个数值通道进行挤压。过程中只需要移动压力机的工作台，而不需要改变挤压凹模，能实现往复连续式的挤压加工，提高了挤压效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的往复连续挤压装置的结构剖视图；

图2为本发明实施例提供的往复连续挤压装置的挤压凹模正视图；

图3为本发明实施例提供的往复连续挤压装置的挤压凹模俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1至图3为本发明提供的一较佳实施例。

如图1所示连续往复式等通道转角挤压装置1，包括挤压凸模11和挤压凹模124，挤压凸模11下端凸设有冲头112，挤压凹模124内部设有用于容纳被挤压材料2的挤压通道，所述挤压通道包括两竖直通道和一个水平通道，两所述竖直通道上端连通外部，形成开口，下端分别连通所述水平通道的两端部，所述三挤压通道截面形状相同。

挤压凹模12的结构如图2所示，挤压通道124整体呈“U”形，包括竖直通道12411，水平通道12412和竖直通道12413，其中水平通道12412位于两竖直通道的低端并且连通两竖直通道，连通两竖直通道，且三者截面形状均相同。

这样，被挤压材料2可以从一竖直通道12411进入挤压通道，被冲头112挤压后通过水平通道12412进入竖直通道12413，移动挤压凹模12，冲头112从竖直通道12413伸入挤压，被挤压材料2又通过水平通道12413回到竖直通道12412中，如此反复即可连续的对被挤压材料2进行挤压加工。挤压通道124内部截面形状一致，三部分连接处均有直角拐角，材料2通过这个拐角处可以发生理想的纯剪切变形，高效率的完成材料高精细晶体挤压。