一种等径角挤压线材模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属加工模具，具体涉及一种等径角挤压线材模具。
【背景技术】
[0002]通道径角挤压技术(ECAP)是一种剧烈塑性变形引起晶粒细化和机械性能提高的方法。经过近几十年的研究，ECAP方法已发展成为当今科学界公认的行之有效的大塑性变形方法之一，它能够使材料的晶粒细化至亚微米甚至纳米级，在提高材料的极限强度的同时，其塑性基本没有降低或者只是轻微的下降。鉴于此技术的突出优点，它被越来越多地应用于工程领域，被用来提高常规材料的性能。
[0003]现有的等径角挤压模具可以制备亚微米级的超细晶体材料，但无法制备线材。而普通的有色金属线材通常采用挤压-拉拔工艺生产，钢铁线材采用乳制工艺生产，其组织比较细小，线材的力学性能较高，但其晶粒组织的细化达不到亚微米级。
[0004]因此，一种通过将正挤压方式与等径角挤压方式将结合的一次成型等径角挤压线材模具成为解决为题的关键。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种等径角挤压线材模具，其将正挤压与等径角挤压方式相结合，一次性制备具有亚微米级晶粒组织的线材。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括:
[0007]下模，其中心设有凹模垫块；
[0008]凹模，其设置在所述下模的上方，并与所述下模可拆卸连接，在所述凹模的中心设有用于容纳胚料的腔室；以及
[0009]凸模，其前部与所述腔室相匹配，用于挤压胚料；
[0010]其中，所述凹模垫块前端嵌入凹模下端面，在凹模垫块的边缘处设有盲孔，在所述凹模底部设有水平沟槽，所述水平沟槽与盲孔相连通。
[0011]优选的是，还包括:
[0012]挤压内筒，其设置在所述腔室的内壁上，用于保护凹模腔室的内壁。
[0013]优选的是，还包括:
[0014]导向柱，其设置在下模上，前端伸入导向柱套内；
[0015]导向柱套，其设置在所述凹模上，用于与所述导向柱配合，防止下模与凹模间产生错位。
[0016]优选的是，所述凹模与下模通过螺栓可拆卸地连接。
[0017]优选的是，还包括:
[0018]压板，其可拆卸地设置在所述凹模的上端，用于固定挤压内筒。
[0019]优选的是，还包括:
[0020]液压装置，其设置在所述凸模的上端，用于凸模为挤压胚料提供动力。
[0021]优选的是，还包括:
[0022]加热装置，其设置所述凹模内，用于加热模具。
[0023]优选的是，所述盲孔和水平沟槽的截面为矩形。
[0024]本实用新型的有益效果是:1、通过设置纵向盲孔与水平沟槽相配合，实现了正挤压的变径特点和等径角挤压的大剪切变形特点，进而实现了生产超细晶粒金属线材;通过正挤压和等径角挤压的两次变形，挤压比远大于一次正挤压或一次等径角挤压，晶粒大大细化，达到亚微米级;使正挤压与等径角挤压同时完成，大大提高生产效率，降低了成本。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型中一种等径角挤压线材模具的示意图；
[0026]图2本实用新型中挤压内筒与凹模垫块的主视图；
[0027]图3本实用新型中挤压内筒与凹模垫块的俯视图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0030]如图1-3所示，本实用新型的一种实现形式，下模110由金属材料制成。下模110的中心设有凹模垫块111。所述下模110用于支撑和配合凹模120。
[0031]凹模120有金属材料制成，凹模120设置在所述下模110的上方，并与所述下模110可拆卸连接。作为一种优选，所述下模110与凹模120通过螺栓可拆卸连接。在所述凹模120的中心设有用于容纳胚料的腔室。
[0032]凸模140由金属材料制成，凸模140的前部与所述腔室相匹配，用于挤压胚料。
[0033]其中，所述凹模垫块111的前端嵌入凹模120的下端面，在凹模垫块111的边缘处设有盲孔111a，在所述凹模120的底部设有水平沟槽121，所述水平沟槽121与盲孔11 Ia相连通。
[0034]在使用过程中，将模具预热到200-400°C，喷涂润滑剂，把加工成园棒状的金属挤压坯料，在常温下或加热200-4500C放入凹模120的腔室中，凸模140在动力机构的驱动下下压，由于盲孔Illa与凹模120的腔室之间存在变径，实现正挤压，当胚料经由盲孔Illa内部进入水平沟槽121内时，实现了大剪切变形(即等径角挤压)。在此过程中，坯料内的晶粒被剪切细化，最终被挤出到模具外成为线材。
[0035]在另一个实施例中，还包括:挤压内筒150其呈筒状结构，在挤压内筒150的末端设有凸缘。挤压内筒150设置在所述腔室的内壁上，用于保护凹模120腔室的内壁。
[0036]在另一个实施例中，还包括:导向柱160和导向柱套。导向柱160设置在下模110上，前端伸入导向柱套内；导向柱套，其设置在所述凹模120上，用于与所述导向柱160配合，防止下模110与凹模120间产生错位。
[0037]在另一个实施例中，所述凹模120与下模110通过螺栓112可拆卸地连接。作为一种优选，所述螺栓112为多个，其均布设置下模的下端面上。
[0038]在另一个实施例中，还包括:压板130。压板130由金属材料制成，压板130中部设有圆形通孔。压板130通过螺栓131可拆卸地设置在所述凹模120的上端，压板130用于固定挤压内筒150。
[0039]在另一个实施例中，还包括:液压装置170。液压装置170设置在所述凸模140的上端，用于凸模140为挤压胚料提供动力。
[0040]在另一个实施例中，还包括:加热装置122.其设置所述凹模120内，用于加热模具。[0041 ]在另一个实施例中，所述盲孔11 Ia和水平沟槽121的截面为矩形。
[0042]如上所述本实用新型一种等径角挤压线材模具I，通过设置纵向盲孔Illa与水平沟槽121相配合，实现了正挤压的变径特点和等径角挤压的大剪切变形特点，进而实现了生产超细晶粒金属线材;通过正挤压和等径角挤压的两次变形，挤压比远大于一次正挤压或一次等径角挤压，晶粒大大细化，达到亚微米级;使正挤压与等径角挤压同时完成，大大提高生产效率，降低了成本。
[0043]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种等径角挤压线材模具，其特征在于，包括: 下模，其中心设有凹模垫块； 凹模，其设置在所述下模的上方，并与所述下模可拆卸连接，在所述凹模的中心设有用于容纳胚料的腔室；以及 凸模，其前部与所述腔室相匹配，用于挤压胚料； 其中，所述凹模垫块前端嵌入凹模下端面，在凹模垫块的边缘处设有盲孔，在所述凹模底部设有水平沟槽，所述水平沟槽与盲孔相连通。2.根据权利要求1所述的等径角挤压线材模具，其特征在于，还包括: 挤压内筒，其设置在所述腔室的内壁上，用于保护凹模腔室的内壁。3.根据权利要求2所述的等径角挤压线材模具，其特征在于，还包括: 导向柱，其设置在下模上，前端伸入导向柱套内； 导向柱套，其设置在所述凹模上，用于与所述导向柱配合，防止下模与凹模间产生错位。4.根据权利要求3所述的等径角挤压线材模具，其特征在于:所述凹模与下模通过螺栓可拆卸地连接。5.根据权利要求1或2所述的等径角挤压线材模具，其特征在于，还包括: 压板，其可拆卸地设置在所述凹模的上端，用于固定挤压内筒。6.根据权利要求1或2所述的等径角挤压线材模具，其特征在于，还包括: 液压装置，其设置在所述凸模的上端，用于凸模为挤压胚料提供动力。7.根据权利要求1或2所述的等径角挤压线材模具，其特征在于，还包括: 加热装置，其设置所述凹模内，用于加热模具。8.根据权利要求1或2所述的等径角挤压线材模具，其特征在于:所述盲孔和水平沟槽的截面为矩形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种等径角挤压线材模具。包括：下模，其中心设有凹模垫块；凹模，其设置在所述下模的上方，并与所述下模可拆卸连接，在所述凹模的中心设有用于容纳胚料的腔室；以及凸模，其前部与所述腔室相匹配，用于挤压胚料；其中，所述凹模垫块前端嵌入凹模下端面，在凹模垫块的边缘处设有盲孔，在所述凹模底部设有水平沟槽，所述水平沟槽与盲孔相连通。本实用新型的有益效果是：通过设置盲孔与水平沟槽相配合，实现了正挤压的变径特点和等径角挤压的大剪切变形特点，进而实现了生产超细晶粒金属线材。
【IPC分类】B21C25/02
【公开号】CN205341541
【申请号】CN201620117991
【发明人】张雨潇, 许忠仓
【申请人】中山市三丰金属锻造有限公司, 辽宁工业大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月5日