[發明專利]一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法

在審

• 申請號: 201610821872.3
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN107812797A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 張金龍;謝輝;陶世平;馬瑩
• 申請（專利權）人: 西安航空學院
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00;B21C25/02;B21C35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種材料制備模具及方法，尤其是一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，屬于材料加工領域。

背景技術

多向壓縮是大塑性變形法中一種典型性工藝，具有強烈的晶粒細化能力，能夠直接將材料的內部組織細化到亞微米乃至納米級，已經成為目前制備高性能塊狀超細晶材料最有效的、發展最為迅猛的技術之一，其變形實質是依次沿不同的軸向壓縮材料，由于壓縮前后試樣的形狀尺寸不發生改變，故可再多次反復壓縮，各次變形的應變量累積迭加，達到非常大的總變形量，達到細化晶粒、改善性能的效果。然而，該技術不采用模具進行自由壓縮，變形量不易精確控制而且坯料內部變形不均勻；即使采用模具，由于模具過于簡單，結構不合理，坯料從模具取出困難，模具通常不固定到設備上，每次壓縮后都要拆卸模具，手工取出坯料，下次壓縮時需重新調試，極大地影響了擠壓效率，也不安全。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種制備超細晶、納米晶材料的模具及方法。該模具結構合理，方法簡單，操作方便，可精準控制變形程度，節省了工步間人工取料的時間，有效地降低了危險性，顯著地提高了生產效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，其特征在于：包括上模、下模及頂件裝置，所述上模設置有凸模，凸模通過凸模固定板由螺釘和銷釘與承受凸模壓力的上墊板一起固定在上模座上；所述下模設置有凹模，所述凹模內設有長寬成一定比例的矩形型腔，所述凹模由螺釘和銷釘與下墊板一起固定在下模座上；所述頂件裝置包括安裝在凹模內的頂件塊及推動頂件塊將坯料頂出凹模的頂桿。上、下模由固定在上模的導套和固定在下模的導柱進行導向，保證凸模準確將坯料壓入凹模。

上述的一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，其特征在于：所述頂件塊為上小下大的臺肩式，所述凹模也設有頂件塊活動的階梯孔，所述頂件塊上部與凹模型腔滑動配合。

上述的一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，其特征在于：所述上模上設置有起定位、連接作用的模柄，所述模柄和上模座開設有安裝防轉銷的騎縫孔。

上述的一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，其特征在于：所述上模和下模后部兩側分別設置有過盈安裝導套和導柱的孔，所述導套和導柱為滑動配合，其間隙小于凸模與凹模的間隙。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明設計了自動頂料裝置，節省了工步間取料的時間，實現連續壓縮，為進行大批量生產奠定基礎。

2、本發明采用導柱、導套導向，避免了凸模、凹模互相啃切飛出傷人事故，有效地降低了危險性。

3、本發明可精準控制每次壓縮變形程度，進而準確調控總變形量，制得所需的細小均勻晶粒。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

附圖標記說明:

1—下模螺釘；2—下模座；3—下墊板；4—頂件塊；5—凹模；

6—導套；7—上墊板；8—上模銷釘；9—模柄；10—防轉銷；

11—上模螺釘；12—凸模；13—上模座；14—凸模固定板；15—坯料；

16—導柱；17—下模銷釘；18—頂桿。

具體實施方式

如圖1所示的一種超細晶、納米晶材料制備模具及方法，包括上模、下模及頂件裝置，所述上模設置有凸模12，凸模12通過凸模固定板14由上模螺釘11和上模銷釘8與承受凸模12壓力的上墊板7一起固定在上模座13上；所述下模設置有凹模5，所述凹模5內設有長寬成一定比例的矩形截面型腔，所述凹模由下模螺釘1和下模銷釘17與下墊板3一起固定在下模座2上；所述頂件裝置包括安裝在凹模5內的頂件塊4及推動頂件塊4將坯料15頂出凹模5的頂桿18。上、下模由固定在上模的導套6和固定在下模的導柱16進行導向，保證凸模12準確將坯料15壓入凹模5。

本實施例中，所述頂件塊4為上小下大的臺肩式，所述凹模5也設有頂件塊4活動的階梯孔，所述頂件塊4上部與凹模5型腔滑動配合。

本實施例中，所述上模上設置有起定位、連接作用的模柄9，所述模柄9和上模座13開設有安裝防轉銷10的騎縫孔。

本實施例中，所述上模座13和下模座2后部兩側分別設置有過盈安裝導套6和導柱16的孔，所述導套6和導柱16為滑動配合，其間隙小于凸模12與凹模5的間隙。