不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法和装置与流程

文档序号:12437080阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的装置,其特征在于:该装置设有上模、下模以及送料机构,上模与上模座固定,下模与下模座固定,坯料与送料机构进行固定,坯料位于上模与下模之间;上模、下模与坯料的对应面包括:位于上部的平整段、位于下部的平整段、弯曲段,位于上部的平整段与位于下部的平整段之间通过弯曲段连接过渡,位于上部的平整段与弯曲段之间采用圆角过渡,位于下部的平整段与弯曲段之间采用圆角过渡。

2.根据权利要求1所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的装置,其特征在于,坯料的两侧分别设置右侧挤压模和左侧挤压模。

3.根据权利要求1所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的装置,其特征在于,模具与坯料对应的平整段长度L1=L3=30~50mm,位于上部的平整段与位于下部的平整段之间的弯曲段长度L2=10~30mm,平整段与弯曲段的夹角均为θ=100~160°,位于上部的平整段与弯曲段之间的圆角R1=2~6mm,位于下部的平整段与弯曲段之间的圆角R2=1~5mm。

4.一种使用权利要求1~3之一所述装置的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于,具体步骤如下:

(1)压剪变形模具设计,根据材料制备和加工需要,确定模具关键弯曲段的主要变形参数;

(2)整体模具设计,确定其他弯曲段的参数,主要是平整段尺寸,以及各模具的相应运动速度;

(3)将(1)和(2)设计完成的模具,选择压力机进行模具装配;

(4)利用(3)中装配好的模具进行坯料压剪变形加工,根据需要进行单道次或多道次变形。

5.根据权利要求4所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于,通过模具装置的设计,在材料中引入均匀的剪切变形,在其他方向压缩配合下,能够方便在材料中实现纯剪、一剪一压、一剪二压或一剪三压变形状态;经过多弯曲段弯曲模具单道次变形或者单弯曲段弯曲模具多道次变形,有效实现剧塑性变形的累积,且便于实现材料的连续变形加工,所制备材料具有超细晶甚至纳米晶结构。

6.根据权利要求4所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于,依靠上下模具弯曲段的闭合配合,在加工材料中形成均匀的剪切变形,并通过压剪变形区的关键尺寸,在坯料厚度方向引入不同程度的均匀的剪切变形。

7.根据权利要求4所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于:在利用其他模具配合的情况下,在模具变形区实现纯剪、一剪一压、一剪二压或一剪三压变形状态;其中,一剪一压是指厚度方向剪切和压缩变形;一剪二压是指厚度方向剪切和压缩变形,以及侧向压缩变形;一剪三压是指厚度方向剪切和压缩变形,以及侧向和纵向压缩变形。

8.根据权利要求4所述的不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于:通过在模具上布置多个弯曲段,依靠单道次变形-多弯曲段来累积变形,或者对坯料进行多道次加工可实现剧塑性变形累积。

9.根据权利要求4所述不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的方法,其特征在于:该方法适用于棒材加工或板材加工,进行大尺寸不同厚度的板材加工,而且补料方式为连续喂料加工,实现板材和棒材的连续加工。

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