镁合金材料的等通道转角冷挤压成形装置的制造方法
【技术领域】
[0001]镁合金材料经过等通道转角挤压处理，可提高其材料的性能。本发明是镁合金材料进行等通道转角挤压处理的一种装置。属于材料科学研究和开发领域的一种机械装置。
【背景技术】
[0002]镁合金作为现代工业生产较理想的工程材料，近年来已广泛使用。但是镁合金的密排六方晶体结构导致其塑性变形能力较差，很难使产品成形，严重限制了其应用领域。其主要问题是如何提高镁合金的塑性变形能力。通过铸造、压铸或轧制、挤压、锻造等传统的镁合金成型方式加工铸件不能解决这一难题，压铸易形成微气孔，轧制会有表面缺陷，挤压变形抗力大。
[0003]实践证明，细化晶粒是关键之处，采用等通道转角的技术将其通过多道次挤压处理可有效地使晶粒细化，从而提高镁合金材料的机械性能。
[0004]这种用途的模具，多年来有些研制的样品。传统的等角转弯技术模具存在着各种问题，主要是:模具加热温度，达不到理想的数值，温度控制达不到应有的精度；完成一次挤压过程后，难以从模具中卸出坯料，即卸料困难；模具强度不足，模具零件易损坏；模具使用寿命过短；维修工作量大。为了改善上述缺陷，设计了本模具，从而加快此类科研的进展和此类科研材料产业化的进展。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是改善传统工艺中的工件加工机械性能低、温度控制不平稳、难卸料等缺陷，提供一种适应于镁合金材料的等通道转角挤压成形的装置，是配合专用液压机使用的一种模具。此专用液压机是根据模具加工需要设计的双油缸液压机，竖直方向用纵向油缸锁紧，水平方向用横向油缸挤压，传统液压机无法达到这种双向效果。经过本模具处理的镁合金材料可得到优良的机械性能。
[0006]本发明提供的镁合金材料的等通道转角冷挤压成形装置是一套挤压模具，由六个部分组成:上模板、下模板、上水冷散热板、下水冷散热板、挤压凸模和温度电气控制部分。模具结构参见图1。
[0007]上模板与下模板接触的部分主要是平面，上模板的下表面上用螺栓固定安装有卸料条，卸料条用螺栓固定在上模下部的平面上。
[0008]下模板上表面中间开有前后贯通的凹槽，凹槽内固定安装有模芯条，模芯条与凹槽的一边组成等通道转角冷挤压工作型腔，模芯条与凹槽的另一边形成与上模板上固定的卸料条配合的直槽，模芯条可有微量的松动，以便于卸料。
[0009]上模板与下模板上分别装有两个定位销钉。
[0010]上模板与下模板闭合后形成方形的等通道转角挤压型腔，利用液压机油缸的推力形成足够的锁模力，使上模板、下模板紧密闭合，并且在挤压过程中不产生松动。挤压凸模部分从挤压型腔侧向推进。
[0011]当上模板与下模板闭合时，卸料条位于模芯条一侧与凹槽间形成的直槽内，模具工作时，型腔的巨大挤压力作用在模芯条上，此时卸料条将压力传递到下模凹槽的另一侧面，可使模芯条具有足够的承载能力。挤压过程结束，上模板与下模板分开后，卸料条随上模板上升，模芯条可有微小的松动，坯料则很容易取出。
[0012]上水冷散热板和下水冷散热板的作用是防止加热模具的热量扩散到压力机上，影响压力机的安全。
[0013]上水冷散热板和下水冷散热板内设置有一组(多条)冷却水道,冷却水从冷却水道中通过，可有效散热降温。
[0014]上水冷散热板和上模板之间装有一组隔热条,隔热条的作用是减少上水冷散热板和上模板之间的接触面积，减少热量的传递，同时也具有上模板承载液压锁模力的强度。隔热条是由不同长短的矩形和圆形零件组成。在隔热条之间填充耐高温的保温材料，可具有保温和增强隔热的作用。同样在下水冷散热板和下模板之间也装有一组隔热条，具有相同的结构和作用。
[0015]模具工作时进行加热，由于有隔热条和保温材料的作用，所以只有一部分热量传递到上、下水冷散热板中。上、下水冷散热板中有泠却水的作用，使液压机得到保护，不至于过热。
[0016]挤压凸模部分由挤压凸模、凸模座、凸模垫板、凸模基板组成，凸模座中间开有凸模过孔，凸模座套装在挤压凸模上，并用螺栓将凸模座与凸模垫板和凸模基板固定在一起，使挤压凸模与下模板上的等通道转角挤压型腔平齐。凸模座内的凸模过孔与挤压凸模之间有足够的间隙以便调整凸模位置，以更好地对准挤压型腔。挤压凸模的导向是借用模具挤压型腔进行运动导向的。如果凸模座内的方形内孔与挤压凸模之间没有足够的间隙，当挤压凸模的运动轴线与型腔的轴线存在偏差时，挤压凸模沿型腔的轴线运动，会受到侧向力的作用而引起挤压凸模的折断，偏差越大，折断概率越大。
[0017]温度电气控制部分，由三部分组成:其一，模具中安装的温度传感器:其二，装在上、下模板中的一组电加热器；其三，在配电箱中装有晶体管智能控制模块，可自动控制所设定的温度。温度电气控制部分，用于进行挤压作业时把模具和坯料加热到额定的温度，并且使温度稳定控制在设定的数值中。
[0018]本发明成功地设计出一种用于镁合金材料的等通道转角挤压成形装置。这种装置是配合专用液压机使用的一种模具。
[0019]本发明的优点和积极效果:
1、解决了脱模困难问题，由于本发明采用了卸料条结构，组成型腔的模芯条卸料时处于可松动状态，卸料时挤压物料可以很容易地取出。
[0020]2、下模板除型腔部分外是整体结构，所以模具在强大的挤压力作用下模具的强度优良。
[0021]3、挤压凸模与凸模座之间有足够的间隙，所以在挤压过程中挤压凸模由模具型腔导向，有效地防止挤压凸模折断的现象。
[0022]4、上、下模板与上、下散热板之间采用隔热条、块结构，减少了热量损失。可保证模具能升高到额定的温度。
[0023]5、采用了电子自动温度控制器，采用可控硅智能移相控制温度的技术，和通常采用的通断开关电路相比，温度控制的精度得到显著的提高。
[0024]
【附图说明】
[0025]图1是镁合金材料的等通道转角冷挤压成形装置示意图(图中的13模芯条，为了表达的更清楚，画成了透明的形式；图中没有画出填充有耐高温的保温材料);
图2是镁合金材料的等通道转角冷挤压成形装置装配示意图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的俯视图(冷却水道忽略)；
图5是图2中的A-A截面的剖视图；
图6本发明成形装置适用的参考液压机示意图；
图7是图6的俯视图；
图中，1.上水冷散热板，2.上模板，3.挤压凸模，4.温度电气控制部分，5.下模板，6.下水冷散热板，7.冷却水道，8.隔热条，9.卸料条，10.凸模基板，11.凸模垫板，12.凸模座，13.模芯条，14.销钉，15.温度传感器，16.宝塔水接头，17.电加热器，18.锁模油缸，19.上滑块，20.垂直导轨总成，21.上拉杆梁，22.左纵梁，23.圆拉杆，24.模具