[发明专利]一种铝镁合金旋转挤压成形专用模具

说明书

本发明公开一种铝镁合金旋转挤压成形专用模具，包括凸模、凹模，凸模工作带的端部设置一个梯形截面凹槽，凸模的内部做成中空，中空的截面积相等，凹模的模腔周壁设有至少两个对称的轴向凹槽，凹模的夹持部位内部也做成空腔。本发明显著降低轴向挤压力，使成形件变形更加均匀，提高了成形工件的力学性能。

所属领域

本发明涉及铝镁合金大塑性变形领域，特别涉及一种铝镁合金旋转挤压成形专用模具。

背景技术

挤压是塑性成形中较为推崇的一种精密成形方法。传统挤压是指用冲头对凹模模腔中的坯料加压，使材料发生体积转移，从而获得与模具型腔对应的制件的一种压力加工方法。挤压时，坯料处于三向压应力状态下，在这样的状态下，材料可以充分发挥其塑性，对于塑性不太好不易加工的坯料，挤压成形也能达到较好的成形效果。但是对于低塑性的材料而言，即使经过挤压成形，最终成形工件的力学性能较低，甚至由于局部变形不均，导致难以达到技术要求。挤压时产生不均匀变形的主要原因如下：(1)变形金属与模具之间存在着摩擦力；(2)各部分金属流动阻力不一致；(3)变形金属的组织结构不均匀；(4)模具工作部分的形状与尺寸不合理。这些因素导致挤压后的金属存在强烈的各向异性，极大地制约了挤压成形工艺的发展。

现有采用旋转挤压的方法。旋转挤压成形技术，是一种在传统挤压的基础上施加扭矩的新型挤压方法。在成形过程中对凸模或凹模施加转动，通过改变变形体内部应力应变状态，产生较大剪切应变量，可细化晶粒，形成具有大角晶界的细晶结构，保证挤压成形构件的组织均匀，降低成形构件性能异向性。这种加载方式可以让变形体一方面形成轴向压缩，另一方面扭矩会导致切向剪切应变形产生。旋转挤压是一种复合加载变形工艺，通过对变形体施加复合强剪应力场，有效控制并且使得接触摩擦向有益方向转化，从而达到大幅度改变材料内部应力状态，改善传统压力加工工艺的目的。

发明内容

本发明提供一种铝镁合金旋转挤压成形专用模具，该模具显著降低轴向挤压力，使成形件变形更加均匀，提高了成形工件的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种铝镁合金旋转挤压成形专用模具，包括凸模、凹模，凸模工作带的端部设置一个梯形截面凹槽，凸模的内部做成中空，中空的截面积相等，凹模的模腔周壁设有至少两个对称的轴向凹槽，凹模的夹持部位内部也做成空腔，空腔中放置凹模电加热器。

所述的凹模的空腔中放置凹模电加热器。

所述的凹模的模腔底部放置坯料部位做成镶块形式，镶块中部设有内孔，用于焊接热电偶丝，然后连同镶块一同放入凹模模腔底部。

所述的凹模的模腔周壁设有6个对称的轴向凹槽。

所述凸模的中空中放置凸模电加热器。

本发明通过凸模工作带的端部设置一个梯形截面凹槽，在挤压成形过程中利用梯形截面凹槽内的金属形成对整体金属的扭矩，凹模的模腔周壁设有对称的轴向凹槽，利用在挤压过程中流入轴向凹槽的金属坯料与凹模达到同步旋转，同时对凸模、凹槽进行加热，以使挤压件加热趋于均匀，另外本发明通过凹模的旋转，还有轴向凹槽一定程度上对轴向凹槽的金属坯料的导流，显著降低了对坯料的轴向加载力，可减小成形载荷及设备吨位，从而实现“小设备干大活”的目的。

附图说明

图1是本发明的凸模剖视图；

图2是图1中A向视图；

图3是图1中B向视图；

图4是图3中C向视图；

图5是本发明的凹模剖视图；

图6是本发明的凹模的镶块剖视图；

图7是图5中D向视图；

图8是图5中E向视图；