[实用新型]一种防溢出的等径角挤压组合模具

说明书

本实用新型公开了一种防溢出的等径角挤压组合模具，属于材料加工技术领域。包括：模具压头垫板、模具压头固定板、模具压头、分块封闭式内模具、对称分体式外模具，以及模具固定套。本实用新型通过封闭式内模具可以有效防止等径角挤压过程中材料的溢出飞边，通过对称分体式外模具给内模具提供足够的强度。本实用新型可以有效的防止材料的溢出飞边，降低挤压载荷，提高等径角挤压成功率、以及模具的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于金属材料加工挤压模具，特别是一种防溢出的等径角挤压组合模具。

背景技术

随着科学技术的发展，高速轨道交通、医学、航空航天等领域对高性能材料特别是高比强度，高强韧性，高强导性材料提出迫切需要。超细晶材料的晶粒尺寸在1微米以下，具有特殊的组织和优良的力学和物理性能，使其成为材料研究领域的热点。与其他制备超细晶材料的方法，如蒸发凝聚法，高能球磨法和非晶晶化法相比，剧烈塑性变形法可以克服上述方法制备产品的孔隙、致密性差、夹杂、大尺寸产品难以生产等问题。

等径角挤压法具有工艺简单、成本相对较低等优点，被国际材料研究学者公认为是一种最具代表性和发展前景的剧烈塑性变形方法。等径角挤压变形过程中，产品经过模具拐角时，产生简单剪切变形。由于挤压过程中不改变产品的横截面形状和尺寸，故可以通过多道次挤压使产品内部产生很大的应变量，使晶粒细化，提高材料的性能。

等径角挤压工艺是制备超细晶材料的一种有效途径，目前等径角挤压模具主要为两大类：一体式模具及对称分体式外模具。但是在实际应用中现有的模具结构仍然存在缺点。

（1）由于等径角挤压模具通道为L型通道，因此一体式模具的通道非常难于加工，很难保证通道的尺寸及内壁表面的光洁度，加工时很难保证润滑涂抹均匀。等径角挤压过程中挤压载荷与产品和模具内壁的摩擦有关，摩擦力越大，压头承受的载荷越大，会造成压头的损坏；此外，如果产品或压头卡死在通道内后，需要破坏模具才能取出。

（2）对称分体式外模具存在的问题主要是溢出飞边严重。在等径角挤压过程中，由于挤压力比较大，在对称面之间会产生缝隙。在大的压力下产品会在缝隙溢出，产生飞边。产品产生飞边后，会增大挤压阻力，飞边经过拐角时会发生变形甚至剥落，在产品表面产生微小的裂纹或开裂，造成产品的损伤。飞边产生后模具内孔的尺寸会发生变化，所加工的产品会发生严重的径向膨胀。在多道次挤压时，为保证截面的尺寸需对飞边进行打磨，因此多道次挤压变形后产品沿长度方向尺寸过短。

因此，有必要对等径角挤压模具结构进行改进。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种防溢出的等径角挤压组合模具。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的一种模具，其包括模具压头垫板、模具压头固定板、模具压头、分块封闭式内模具、对称分体式外模具，以及模具固定套。所述封闭式内模具和压头之间为公差等级较高的间隙配合，不存在缝隙，可以有效防止挤压过程中原材料的溢出飞边。所述对称分体式外模具和封闭式内模具之间为公差等级较高的间隙配合，分体式外模具和模具固定套可以为封闭式内模具提供足够的强度支撑。所述的分块封闭式内模具分为三个部分：进料内模具，拐角内模具，出料内模具。优选，拐角内模具和出料内模具做成对称分体式外模具并与对称分体式外模具做成一体。所述的分块封闭式内模具的内角角度为90°~135°，优选90°~120°。所述的分块封闭式内模具的内孔的横截面为圆形或正方形，优选圆形截面；外壁的横截面可为圆形或矩形，优选圆形截面。所述的分块封闭式内模具分块模具需要限位，限位的方式可以是电磁固定、销键限位等，优选定位销限位。根据权利要求1所述的一种防溢出的等径角挤压组合模具，其特征是：所述的对称分体式外模具可用带有角度的模具套固定，也可用螺栓固定，优选模具套固定。