[發明專利]細化晶粒的變截面型腔二次扭轉擠壓裝置及方法

有效

• 申請號: 201910365742.7
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN111889528B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙仕林;章海明;崔振山;王涵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00;B21C23/21;B21C25/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種細化晶粒的變截面型腔二次扭轉擠壓裝置，其特征在于，包括：凸模部分、傳動機構、動力機構和凹模部分，其中：凸模部分通過傳動機構與凹模部分相連，動力機構與傳動機構相連；凸模部分包括上模板和上模，凹模部分包括上圓筒、上板和主模具，上模板設置于上模上，上模設置于上圓筒內并與上圓筒相配合，上圓筒設置于上板上，主模具設置于上板下并與上圓筒相連，上模在工作時進入上圓筒內；

所述的傳動機構包括：圓錐齒輪組、傳動軸、深溝球軸承和推力滾子軸承，其中：圓錐齒輪組分別與主模具和傳動軸相連，傳動軸與動力機構相連，深溝球軸承與傳動軸相連，推力滾子軸承與主模具相連。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，所述的主模具內腔為變截面結構。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，所述的裝置底部進一步設有：下圓筒、支撐板和底板，其中：支撐板設置于上板和底板之間，下圓筒設置于底板上并與傳動機構相連。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，所述的圓錐齒輪組包括：第一圓錐齒輪和第二圓錐齒輪，其中：第一圓錐齒輪與主模具相連，第二圓錐齒輪與第一圓錐齒輪嚙合并與傳動軸相連。

5.一種基于上述任一權利要求所述的裝置的工藝方法，其特征在于，通過液壓機滑塊的作用下驅動上模進入上圓筒并接觸到其中的坯料后，施加壓力于坯料之上；同時主模具在動力機構和傳動機構的作用下轉動，坯料在上模作用下進入轉動的主模具中承受擠壓變形的同時，在轉動的主模具非軸對稱截面型腔作用下產生周向剪切變形，從而實現扭轉擠壓。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征是，所述方法具體包括以下步驟：

步驟1)將加熱圈放在上板上，上圓筒和主模具的一部分被套在其中，啟動加熱，對模具部分進行預熱，將圓形棒材放入加熱爐中進行加熱，達到指定溫度范圍后進行保溫；

步驟2)將圓形棒材從加熱爐中取出，放入上圓筒內；啟動電動機和液壓機，在指定的電機轉速和壓機下壓速度下使材料產生劇烈塑性變形。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征是，所述的保溫時間為30分鐘。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征是，所述的變形過程為：在扭轉擠壓的第一階段，圓形棒材逐漸扭轉擠壓過渡為橢圓截面，此后保留一段橢圓截面，再進行扭轉擠壓的第二階段，橢圓截面的材料逐漸扭轉擠壓過渡為圓形截面，此后一直保留圓形截面，完成扭轉擠壓過程。