[發明專利]多向復合式循環鐓壓裝置及鐓壓方法

有效

• 申請號: 201010595910.0
• 申請日: 2010-12-18
• 公開（公告）號: CN102029299A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 周浩;王渠東;郭煒
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種多向復合式循環鐓壓裝置，包括：正向鐓壓裝置和側向鐓壓裝置，其特征在于：正向鐓壓裝置包括：正向上模、正向下模和正向沖頭，其中：上下設置的正向上模和正向下模相接觸，正向沖頭截面尺寸與正向上模型腔截面配合；側向鐓壓裝置包括：側向上模、側向下模和側向沖頭，其中：上下設置的側向上模和側向下模相接觸，側向沖頭截面尺寸與側向上模型腔截面配合。

2.根據權利要求1所述的多向復合式循環鐓壓裝置，其特征是，所述的正向上模的中部軸心處自上而下設置有正向上模型腔，該正向上模型腔貫穿整個正向上模構成一個自上而下的通孔。

3.根據權利要求1所述的多向復合式循環鐓壓裝置，其特征是，所述的正向下模的頂部軸心處設置有方形截面的正向下模型腔，該正向下模型腔的高度等于上模型腔的截面邊長。

4.根據權利要求1所述的多向復合式循環鐓壓裝置，其特征是，所述的側向上模的中部軸心處自上而下設有側向上模型腔，該側向上模型腔的長和寬分別等于側向下模型腔的邊長和高。

5.根據權利要求1所述的多向復合式循環鐓壓裝置，其特征是，所述的側向下模的頂部設有側向開口的側向下模型腔，該側向下模型腔的寬度和深度都與側向上模的寬度相等。

6.一種根據上述任一權利要求所述裝置的鐓壓方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，正向鐓壓過程：將方形截面棒材坯料預置于正向鐓壓裝置的正向上模型腔內，利用正向沖頭施加20～300t的壓力，使坯料向下發生壓縮塑性變形，并最終填充滿正向下模型腔；

第二步，打開正向鐓壓裝置，取出的坯料并以側面向下放置入側向鐓壓裝置的側向上模型腔內，利用側向沖頭施加20～300t的壓力，使試樣在側向下模中朝著側面開口處發生側向鐓壓變形，當側向沖頭壓至側向鐓壓裝置分型面處時停止施壓；

第三步，重復第一步至第二步操作若干次實現多向復合式鐓壓循環進行。

7.根據權利要求6所述的鐓壓方法，其特征是，所述的坯料在放入正向上模型腔前進行200～500℃的預熱并保溫，同時坯料在整個正向鐓壓過程中維持溫度不變。

8.根據權利要求6所述的鐓壓方法，其特征是，所述的坯料的形狀在正向鐓壓變形前后中從正向上模型腔的方形截面棒狀變成了正向下模型腔的塊狀，變形過程中坯料自下而上進入正向下模型腔，在其水平四周360°方向發生充分的塑性變形，坯料變形前后體積不變，但形狀發生從棒狀到塊狀的劇烈變化，坯料在水平四個軸的方向上變形程度均勻，材料流動方向呈從中心向四周的發散狀。

9.根據權利要求6所述的鐓壓方法，其特征是，所述的塊狀坯料的形狀通過側向鐓壓變形從塊狀恢復到正向鐓壓前的棒狀，變形過程中坯料發生了一個朝著側向下模側面開口方向的非等通道的轉角擠壓變形，坯料沿此方向發生轉角剪切擠壓變形，結合正向鐓壓變形構成的循環鐓壓體系，使得坯料可以實現三維空間6個方向均發生較為充分的塑性變形。

10.根據權利要求6所述的鐓壓方法，其特征是，所述的若干次側向鐓壓加工可以通過轉動坯料，實現坯料的4個側面方向均得到側向鐓壓變形。