[发明专利]镁合金等通道剪切变形挤压液压机

说明书

技术领域

 本发明属于锻压机械制造技术领域，应用于镁合金特殊性能材料的研制。

背景技术

镁合金密排六方的晶体结构决定了其较差的塑性变形能力，严重制约了镁合金的应用。实践证明细化晶粒可改善镁合金的塑性变形能力。等通道转角挤压技术(ECAP)是大塑性变形技术(SPD)中发展最为迅猛的技术之一。通过连续多道次挤压来累积变形量达到细化晶粒的目的，能够制备出块状致密的超细结构材料。

上述等通道转角挤压技术中，国内外许多科研部门近五十多年的研究，取得了许多科研成果，获得了具有特殊性能的新材料。然而，用于此类研究所采用的液压机设备都是其它设备代用的，其性能与此类项目的要求相差甚远，因而影响了此类项目的科研进程。

本发明的液压机在机器结构、液压锁模、挤压速度、液压原理等各方面，最大限度地适应了此类研究的需要，並为此类新材料的产业化，具备了设备条件。

发明内容

本发明目的是解决现有技术存在的上述不足，提供一种镁合金等通道剪切变形挤压液压机。该液压机适用于镁棒材进行挤压，能够获得大塑性变形、组织均匀的坯料组织。

本发明提供的镁合金等通道剪切变形挤压液压机，主体结构整体采用钢板焊接结构。主机分为垂直压力系统和水平压力系统。垂直压力系统的作用是产生足够的力，使模具有效闭合，挤压时，模具不产生松动。水平压力系统的作用是产生挤压力。

所述垂直压力系统包括上横梁、下横梁、四个圆拉杆、锁模油缸和垂直滑块总成等。四个圆拉杆通过两端的拉杆螺母把上横梁、下横梁联接起来形成封闭的承载结构。锁模油缸装在上横梁中。锁模油缸的活塞杆通过大油缸头螺母与垂直滑块总成中的垂直滑块相联接，此处的联接是有较大间隙的浮动联接。垂直滑块的两侧装有滚动直线导轨副。滚动直线导轨副由滚动直线导轨和滚动直线滑块组成。滚动直线导轨装在直线导轨座上；滚动直线滑块装在垂直滑块的两侧。直线导轨座与上拉杆梁固定连接，上拉杆梁位于上横梁与下横梁之间。下横梁固定在机座上。

所述水平压力系统，包括所述的上拉杆梁和下横梁、以及左纵梁、右纵梁、挤压油缸和水平导轨总成等。上拉杆梁、下横梁、左纵梁和右纵梁形成封闭的承载结构，其中下横梁同时承载水平和垂直两个系统的载荷。挤压油缸装在右纵梁中，挤压油缸的活塞杆通过小油缸头螺母与水平滑块总成中的水平滑块相联接，此处的联接也是有较大间隙的浮动联接。水平滑块通过滚动直线导轨副（与垂直压力系统中的结构相同）与下横梁相连接。

所述的左纵梁、右纵梁与下横梁、上拉杆梁的联接采用钩式结构，下横梁、上拉杆梁与左纵梁、右纵梁的联接处设有凸台，此凸台承受拉力的载荷，此处的螺栓只起联接作用，不承受下横梁、上拉杆梁的拉力载荷。

液压系统，适应本机性能，具有以下特征：

液压系统驱动两个油缸：驱动锁模油缸，使锁模油缸达到工作压力后有持续而稳定的锁模力；驱动挤压油缸，挤压油缸适应挤压工艺，具有足够慢的推进速度。

由于进行挤压操作时工作速度慢，而滑块空载移动时需要速度较快。所以装有两个液压油泵：一个小排量的高压柱塞泵，用于挤压油缸的慢速度推进；一个大排量的低压齿轮泵，用于两个油缸的空载快进。

挤压油缸活塞杆的运动速度要求无级可调，采用了两个措施实现无级调速：其一，油泵的电动机采用变频调速；其二，在挤压油缸的油路中装有流量控制阀。这两种调速方法可分别单独使用，也可以同时使用。

本发明的优点和积极效果：

1、相互垂直的两套力学承载和液压力系统，其中一套用于锁模，另一套用于挤压推进。

2、垂直承载结构采用拉杆式的结构，水平承载结构采用板框式结构。

3、水平承载结构中，左纵梁、右纵梁与下横梁、上拉杆梁的联接采用钩式结构，下横梁、上拉杆梁与左纵梁、右纵梁的联接处有凸台，此凸台承受拉力的载荷，此处的螺栓只起联接作用，不承受下横梁、上拉杆梁的拉力载荷。此结构，结构简单，承载能力强，并且容易实现较高的定位精度。    

4、上横梁的钢结构设计，是倾斜45度角的方框形承载结构，中间有大圆孔安装油缸，方形的上横梁的四个角便于安装四个圆拉杆和螺母，此圆拉杆结构承载能力强，同等强度下消耗材料最少。下横梁的力学结构与此类同。

5、液压系统驱动锁模油缸和挤压油缸。驱动锁模油缸时，可以使锁模油缸达到工作压力后具有稳定的锁模力。驱动挤压油缸时，能够具有足够的挤压力，并且能适应挤压性能具有足够慢的推进速度。