[發明專利]超聲波輔助等徑角擠壓工藝及其裝置

在審

• 申請號: 201510848019.6
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105441842A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 伍曉宇;陸建勛;伍朝志;羅烽;阮雙琛
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C22F3/00
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 羅志強

技術領域

本發明涉及到晶粒細化領域，特別是涉及到一種超聲波輔助等徑角擠壓工藝及其裝置。

背景技術

傳統等徑角擠壓工藝是使坯料單獨在擠壓力的作用下通過等徑角擠壓模具來細化晶粒。傳統等徑角擠壓工藝細化晶粒的效果差，而且材料晶粒經過細化后熱穩定性不好。為了解決熱穩定等問題，，在等徑角擠壓過程中引入了超聲波裝置，但是超聲波沒有直接作用到坯料上面，而是加在模具的側面或底面，降低了超聲波的效果。

如何提高超聲波的效果，是需要解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種提高超聲波效果的超聲波輔助等徑角擠壓工藝及其裝置。

為了實現上述發明目的，本發明首先提出一種超聲波輔助等徑角擠壓工藝，包括步驟：

S1、超聲波擠壓頭直接壓迫于等徑角擠壓模具內的坯料；

S2、超聲波發生器驅動超聲波擠壓頭擠壓坯料第一指定時間段后，停止驅動超聲波擠壓頭；

S3、超聲波發生器停止驅動超聲波擠壓頭第二指定時間段后，再次驅動超聲波擠壓頭擠壓坯料；

S4、重復步驟S2和S3，直至完成一個道次的擠壓。

進一步地，所述步驟S2中，所述超聲波發生器驅動超聲波擠壓頭的振幅為1-10微米。

進一步地，所述第一指定時間段和第二指定時間段的時間長度相同，或者不同。

本發明還提供一種超聲波輔助等徑角擠壓裝置，包括超聲波發生器、超聲波擠壓頭和時間控制器；

所述超聲波發生器驅動超聲波擠壓頭擠壓等徑角擠壓模具內的坯料；

所述時間控制器控制超聲波發生器的工作時間，其中，所述時間控制器控制超聲波發生器工作第一指定時間段后，停止工作；當超聲波發生器停止工作第二指定時間段后，再次控制超聲波發生器工作。

進一步地，所述超聲波擠壓頭包括超聲波驅動頭和沖頭；

所述超聲波驅動頭與所述沖頭可拆卸的連接；

所述超聲波驅動頭驅動所述沖頭工作。

進一步地，所述超聲波發生器驅動超聲波擠壓頭的振幅為1-10微米。

本發明的超聲波輔助等徑角擠壓工藝，將超聲波擠壓頭直接壓迫于等徑角擠壓模具內的坯料進行擠壓坯料，為了克服長時間通過超聲波擠壓頭直接擠壓坯料而產生過量的熱，在擠壓過程中，進行間斷式擠壓，即擠壓一段時間后，停止擠壓，當熱量降低后，繼續進行擠壓，并重復擠壓和停止擠壓的過程，從而既可以保證等徑角擠壓順利進行，又可以防止熱量過高而損壞坯料、模具等，與傳統等徑角擠壓相比，超聲波輔助等徑角擠壓工藝使擠壓力下降10～30％，晶粒細化效果更加明顯，超聲波的高頻振動使材料的位錯密度增大，材料的抗拉強度更高，超聲波的熱效應使材料的熱穩定性更好。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的超聲波輔助等徑角擠壓工藝的流程示意圖；

圖2為本發明一實施例的超聲波輔助等徑角擠壓裝置的結構示意圖；

圖3為本發明另一實施例的超聲波輔助等徑角擠壓裝置的結構示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參照圖1，本發明實施例提出一種超聲波輔助等徑角擠壓工藝，包括步驟：

S1、超聲波擠壓頭直接壓迫于等徑角擠壓模具內的坯料；

S2、超聲波發生器驅動超聲波擠壓頭擠壓坯料第一指定時間段后，停止驅動超聲波擠壓頭；

S3、超聲波發生器停止驅動超聲波擠壓頭第二指定時間段后，再次驅動超聲波擠壓頭擠壓坯料；

S4、重復步驟S2和S3，直至完成一個道次的擠壓。

本實施例中，上述超聲波發生器是一種產生超聲波震動的設備，其主要作用是提供超聲波震動，并將震動信號傳遞給超聲波擠壓頭。上述超聲波擠壓頭，是一種將超聲波震動直接傳遞給坯料，并對坯料進行擠壓的設備，其包括一根與等徑角擠壓模具開口適配的沖頭，沖頭可以伸入模具中。

如上述步驟S1所述，將超聲波擠壓頭直接壓迫于等徑角擠壓模具內的坯料上，可以將超聲波產生的效果直接作用于坯料上，使超聲波產生的作用更加明顯，比如節約更多的擠壓力，更好的解決熱穩定等問題。