一种等径通道挤压模具的制作方法
【专利摘要】一种等径通道挤压模具，包括底座、三个模具盖板和三个模具型芯。在底座上的模具型芯安装槽内分布有用于固定安装所述各具有不同挤压通道的模具型芯的安装孔。三个模具型芯分别为90°模具型芯、120°模具型芯和120°连续挤压通道模具型芯；本发明通过更换不同的模具型芯及其对应模具盖板即可实现不同方式的挤压，使挤压通道夹角的角度在90°～135°间变化，实现了以一套挤压模具实现不同超细晶金属材料的制备，有效降低了超细晶材料的制备成本。
【专利说明】一种等径通道挤压模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料的塑性加工【技术领域】，具体是一种用于制备超细晶材料的等径通道挤压模具。
【背景技术】
[0002]20世纪80年代由前苏联科学家Segal提出一种等径通道挤压技术(EqualChannel Angular Pressing,简称ECAP),利用该技术他们对材料进行多次加工从而获得特殊的变形织构。进入20世纪90年代后，Valiev等发现利用该技术可以有效地细化多晶材料的晶粒。该技术核心设计在于等截面直径的双通道交截而成，截面几何形状完全相同，按照一定的角度完全相连。挤压过程中，将与通道紧密配合的试样放入通道内，然后用压头沿通道挤压，这样在试样经过通道交角时就产生近似于纯剪切的变形。由于模具的几何特点，试样可实现多道次挤压，从而累积得到大的等效塑性应变，晶粒也因此细化到亚微米甚至纳米级别。
[0003]日本学者Y.1wahashi等提出了计算累积等效应变的理论公式:
【权利要求】
1.一种等径通道挤压模具，包括底座、模具盖板和模具型芯，所述底座表面有模具型芯的安装面，在所述模具型芯的安装面上有模具型芯安装槽，模具型芯通过螺栓固定在底座的模具型芯安装槽内；模具盖板安装在所述模具型芯上表面； 其特征在于，所述模具型芯有多个，各模具型芯上具有不同设计参数的挤压通道；在所述模具型芯安装槽内分布有用于固定安装所述各具有不同挤压通道的模具型芯的安装孔；所述的安装孔包括六个通用孔和四个专用孔；所述模具型芯安装槽内的通用孔分布在该模具型芯安装槽的第一、第二和第三象限中；在排布所述模具型芯安装槽内的专用孔时，将该模具型芯安装槽的第四象限等分为三份，并使四个专用孔的中心分别位于其中的一个等分线上；所述模具型芯有三个，分别为90°模具型芯、120°模具型芯和120°连续挤压通道模具型芯。
2.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述模具型芯安装槽内的六个通用孔依次分别标记为A~F ;所述模具型芯安装槽内的四个专用孔依次分别标记为I~IV。
3.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述模具型芯安装槽内的通用孔分别位于第一和第二象限中的A、B、E和F四个通用孔分布在各具有不同挤压通道的模具型芯中的挤压通道的入口通道两侧，并使所述C通用孔位于第二象限和第三象限的分界线上，使所述D通用孔位于第三象限内，并与位于第二象限中的B通用孔相对称；所述B通用孔的中心与第一象限和第二象限分界线之间呈25。夹角;在所述六个通用孔中，A、B、C、D四个通用孔的中心与模具型芯安装槽中心的距离均为150mm，E、F两个通用孔的中心与模具型芯安装槽中心的距离均为75mm。
4.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述各专用孔的中心与模具型芯安装槽中心的距离 均为150mm;并且各专用孔之间等距离分布；所述四个专用孔中，在第三象限与第四象限分界线上的专用孔为I号孔，沿逆时针方向依次为II号~IV号专用孔。
5.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述90°模具型芯90°模具型芯上的挤压通道的起点和该挤压通道的终点均位于该90°模具型芯的第四象限；所述挤压通道有90°弯折处的通道夹角为90。，外圆角为60 ° ;在所述90°模具型芯的表面分布有六个与模具型芯安装槽内的通用孔配合的通孔，有两个与模具型芯安装槽内的专用孔中的I专用孔和III专用孔配合的通孔。
6.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述120°模具型芯上表面的挤压通道的起点为模具型芯一侧圆周表面，终点在模具型芯另一侧圆周表面，并分别位于该模具型芯的第二象限和第三象限内；所述挤压通道有120°的弯折，该弯折处的通道夹角所述通道夹角为120。，外圆角为20 ° ;在所述120°模具型芯的表面分布有六个与模具型芯安装槽内的通用孔配合的通孔，有两个与模具型芯安装槽内的专用孔中的I专用孔和IV专用孔配合的通孔。
7.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述120°连续挤压通道模具型芯挤压通道的起点为模具型芯一侧圆周表面，位于该模具型芯的第三象限内；该挤压通道的终点在模具型芯另一侧圆周表面，并位于该模具型芯的第一象限与第二象限交界处；所述120°连续挤压通道模具型芯上表面的挤压通道有两个连续的弯折，并且所述两处连续弯折处的挤压通道的夹角均为120。，外圆角均为20 在所述120°连续挤压通道模具型芯的表面分布有六个与模具型芯安装槽内的通用孔配合的通孔，有两个与模具型芯安装槽内的专用孔中的II专用孔和IV专用孔配合的通孔。
8.如权利要求1所述等径通道挤压模具，其特征在于，所述模具盖板的数量与所述模具型芯的数量相同；在所述各模具盖板上分布有固定孔，所述固定孔的位置分布与与之配合的模具型芯上的通用孔和专用孔的位置相对应。
【文档编号】B21C25/02GK104001748SQ201410228192
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】郭亚洲, 李建国, 李玉龙, 侯兵, 索涛 申请人:西北工业大学