专利名称：带有起偏角的等通道转角挤压模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于挤压模具技术领域，具体涉及带有起偏角的等通道转角挤压模具。
技术背景 随着科技的发展，能源和原材料的供求关系日益紧张，传统的原材料已不能满足各领域的特殊需要，通过细化晶粒，制备微米甚至纳米级的材料能够显著提高材料的各项性能。用机械热处理及粉末冶金法细化晶粒来生产超细晶材料往往受到生产设备和工件尺寸的限制，很难获得很大的变形量，基于大塑性变形理论的等通道转角挤压(equalchannel angularpressing,简称ECAP)技术是近几十年发展起来的一种制备块体纳米材料的新工艺，其主要通过变形过程中的近乎纯剪切的作用，使材料的晶粒得到细化，从而材料的机械和物理性能得到显著改善，其具有许多独特的优点，不仅可以有效地细化晶粒，而且使材料内部组织具有高度的均匀性，与传统的制备超细晶材料的方法(如高能球磨法、超细微粉冷合成法等)相比，这种方法避免了高能球磨法研磨过程中可能带入的杂质以及超细微粉冷合成法制备的超细晶材料中存在的大量微空隙，因此，ECAP法是制备三维大尺寸超细晶材料的一种有效的工艺，具有很好的工业应用潜力。现有的等通道转角挤压模具，通过设置两个交叉设置的通道，产生均匀的纯剪切变形，使材料原有的晶粒得到细化，研究发现传统模具的转角处挤压应力集中，这样使得挤压件承受的拉应力很大，挤压件靠近模具通道内侧的方向受拉应力容易产生裂纹和料头翘曲。
发明内容本实用新型提供的带有起偏角的等通道转角挤压模具，解决了现有技术的挤压模具在挤压的过程中由于模具转角处应力集中，造成的挤压件靠近模具通道内侧处容易产生裂纹和料头扭曲的问题。本实用新型所采用的技术方案是带有起偏角的等通道转角挤压模具，包括内设L形通道的凹模，L形通道的拐角处设置有一个起偏角a，L形通道的纵向通道内设置有凸模挤压杆；凸模挤压杆连接有能使凸模挤压杆在L型通道的纵向通道内上下移动的压模装置。压模装置的结构为包括依次与凸模挤压杆顶端固连的凸模固定板和上模座，上模座上固接有模柄，凹模上方设置有带卡槽的凹模压板，凹模的上端卡紧于凹模压板的卡槽中；凹模的下端设置在凹模固定套内，凹模压板通过螺钉与凹模固定套连接，凹模固定套与L形通道的横向通道相对应处的侧壁上设置有通孔，凹模固定套固定在下模座上；下模座上设置有多根导柱，上模座上与导柱相对应位置处设置有多根导套，每根导套套在相应的导柱上。本实用新型等通道转角挤压磨具的特点还在于，起偏角α的大小为1° 5°。[0008]凸模挤压杆上与挤压件的接触端为棱台。本实用新型的有益效果挤压件上表面靠近模具内转角处的拉应力完全消除，模具内转角处的应力集中也有所减轻。
图1是本实用新型带有起偏角的等通道转角挤压模具的结构示意图；图2是本实用新型挤压磨具的局部放大图。图中1凸模挤压杆,2凹模,3模柄,4上模座,5凸模固定板,6导套,7凹模压板,8凹模固定套，9挤压件，10导柱，11下模座，12通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型带有起偏角的等通道转角挤压模具，包括内设L形通道的凹模2，L形通道的拐角处设置有一个起偏角a，L形通道的纵向通道内设置有凸模挤压杆I ;凸模挤压杆I连接有能使凸模挤压杆I在L型通道的纵向通道内上下移动的压模装置。压模装置的结构为包括依次与凸模挤压杆I顶端固连的凸模固定板5和上模座4，上模座4上固接有模柄3，凹模2上方设置有带卡槽的凹模压板7，凹模2的上端卡紧于所述凹模压板7的卡槽中；凹模2的下端设置在凹模固定套8内，凹模压板7通过螺钉与凹模固定套8连接，凹模固定套8与L形通道的横向通道相对应处的侧壁上设置有通孔12，凹模固定套8固定在下模座11上；下模座11上设置有多根导柱10,上模座4上与导柱10相对应位置处设置有多根导套6，每根导套6套在相应的导柱10上。
起偏角α的大小为1° 5°。凸模挤压杆I上与挤压件9的接触端为棱台。工作过程如下先将挤压件9放置于L形通道纵向通道中，安装好各个部件，压模装置可以通过液压驱动或电机驱动，驱动后，凸模挤压杆I在凹模2的纵向通道内移动，凸模挤压杆I推动挤压件9经过L型通道的纵向通道，并从L形通道的横向通道内挤出，通过此变形过程，使挤压件9的晶粒得到细化，从而改善挤压件9的材料的机械和物理性能。其中，在凸模挤压杆I的顶端通过铆接相连的凸模固定板5，具有定位凸模挤压杆I位置的作用，避免凸模挤压杆I与L形通道发生摩擦，凸模挤压杆I与挤压件(9)的接触端设计成棱台，面积较小的头部为工作面，以此方式减少与挤压件9的接触面积，从而使得应力更集中。凸模挤压杆I压入凹模2时，通过导柱10和导套6限定凸模挤压杆I的移动位置，保证其准确压入凹模2内，避免与通道壁发生摩擦，损害模具，模具和压力机依靠模柄3连接在一起的。为了避免提起凸模挤压杆I时，将凹模2—起提起，影响下次挤压时凹模2与凸模挤压杆I的位置精度对位，在凹模2顶部设置有压在凹模2上的凹模压板7，凹模压板7通过螺钉与凹模固定套8连接，凹模固定套8与下模座11固定，从而将凹模2与下模座11固定连接，防止其位置发生移动。起偏角α设置为1° 5。，因为如果角度太小的话，达不到减小模具内转角处应力集中的作用，如果角度太大，在挤压过程中，挤压件9很容易从横向通道滑出，这样就达不到细化颗粒，使得挤压件的物理和机械性能提高的目的。本实用新型挤压模具通过在通道内设置转角，使得挤压件上表面靠近模具内转角处的拉应力完全消除，内转角处的应力集中也有所减轻，解决了现有技术的挤压模具在挤压的过程中由于模具转角处应力集中，造成的挤压件靠近模具通道内侧处容易产生裂纹和料头扭曲的问题。
权利要求1.带有起偏角的等通道转角挤压模具，其特征在于包括内设L形通道的凹模(2)，所述L形通道的拐角处设置有一个起偏角α，所述L形通道的纵向通道内设置有凸模挤压杆(1);所述凸模挤压杆(I)连接有能使凸模挤压杆(I)在L型通道的纵向通道内上下移动的压模装置。
2.根据权利要求1所述的带有起偏角的等通道转角挤压模具，其特征在于，所述压模装置的结构为包括依次与凸模挤压杆(I)顶端固连的凸模固定板(5)和上模座(4)，所述上模座(4)上固接有模柄(3)，所述凹模(2)上方设置有带卡槽的凹模压板(7)，所述凹模(2)的上端卡紧于所述凹模压板(7)的卡槽中；所述凹模(2)的下端设置在凹模固定套(8)内，所述凹模压板(7)通过螺钉与所述凹模固定套(8)连接，凹模固定套(8)与L形通道的横向通道相对应处的侧壁上设置有通孔(12)，所述凹模固定套(8)固定在下模座(11)上；下模座(11)上设置有多根导柱(10)，上模座(4)上与所述导柱(10)相对应位置处设置有多根导套(6)，每根导套(6)套在相应的导柱(10)上。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的带有起偏角的等通道转角挤压模具，其特征在于，所述起偏角α的大小为1° 5°。
4.根据权利要求1或2任意一项所述的带有起偏角的等通道转角挤压模具，其特征在于，所述凸模挤压杆(I)上与挤压件(9)的接触端为棱台。
专利摘要本实用新型公开的带有起偏角的等通道转角挤压模具，包括内设L形通道的凹模，L形通道的拐角处设置有一个起偏角α，L形通道的纵向通道内设置有凸模挤压杆；凸模挤压杆连接有能使凸模挤压杆在L型通道的纵向通道内上下移动的压模装置。本实用新型的带有起偏角的等通道转角挤压模具解决了现有技术的挤压模具在挤压的过程中由于模具转角处应力集中，造成的挤压件靠近模具通道内侧处容易产生裂纹和料头扭曲的问题。
文档编号B21C25/02GK202893863SQ20122055754
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者张会 申请人:陕西理工学院