[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工模具與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810060476.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN108097733B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張士宏;陳帥峰;鄭策;張宏軒;程明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): B21C25/02
• 分類號(hào): B21C25/02;B21C29/02;B21C23/00
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工模具，其特征在于，該模具分為凸模、凹模及背壓裝置，凸模的頂部與壓力機(jī)的壓頭連接固定，凹模的底部與下模座固定，凹模包括模芯和模座兩部分，加工坯料的型腔在模芯中；背壓裝置安放在模芯型腔的出口端，坯料放置在模芯型腔中；

模芯型腔自上而下依次為導(dǎo)入段、擠壓段、擠壓扭轉(zhuǎn)周向剪切段、整形段、變通道角擠壓徑向剪切段；

在擠壓扭轉(zhuǎn)周向剪切段實(shí)現(xiàn)徑向壓縮的同時(shí)，發(fā)生周向剪切，在變通道角擠壓徑向剪切段實(shí)現(xiàn)徑向壓縮與剪切復(fù)合變形，材料通過單道次變形，實(shí)現(xiàn)3~4的等效塑性變形及1~2剪切變形累積；

模芯型腔的導(dǎo)入段長度為80~100mm，擠壓扭轉(zhuǎn)周向剪切段長度為30~60mm，0扭轉(zhuǎn)角度≤90°，整形段長度40~60mm，變通道角擠壓徑向剪切段通道夾角為90~150°，0背壓裝置施加背壓力≤150MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工模具，其特征在于，模芯型腔的出口端通過頂桿作為背壓裝置施加背壓，增加材料所受靜水壓力，提高工件材料的變形能力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工模具，其特征在于，凹模的模座和模芯分為對稱的左側(cè)和右側(cè)兩部分，方便加工后試樣取出。

4.一種使用權(quán)利要求1~3之一所述加工模具的可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）多方向剪切的擠扭復(fù)合加工模具設(shè)計(jì)，根據(jù)材料制備和加工需要，確定模具關(guān)鍵擠壓扭轉(zhuǎn)周向剪切段、變通道角擠壓徑向剪切段的主要變形參數(shù)；

（2）整體模具設(shè)計(jì)，模具整體外形尺寸，主要包括模具高度、長度及寬度；

（3）將步驟（1）和步驟（2）設(shè)計(jì)完成的模具，根據(jù)需要選擇加入背壓的大小，同時(shí)確定凸模的擠壓速度；

（4）利用步驟（3）中裝配好的模具，選擇壓力機(jī)進(jìn)行模具裝配，并進(jìn)行坯料多方向剪切的擠扭復(fù)合加工。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可實(shí)現(xiàn)多方向剪切的擠扭復(fù)合加工方法，其特征在于，步驟（4）中，首先在型腔內(nèi)壁均勻涂抹潤滑劑，將坯料放進(jìn)導(dǎo)入段，凸模將坯料推入導(dǎo)入段進(jìn)行加工，隨著凸模的壓下，坯料依次通過擠壓段、擠壓扭轉(zhuǎn)周向剪切段、整形段、變通道角擠壓徑向剪切段，最終完成加工。