一种采用底部滑块的等通道转角挤压模具

技术领域

本发明涉及金属材料压力加工技术领域，尤其是涉及一种采用底部滑块的等通道转角挤压模具。

背景技术

近年来，随着金属材料学领域的发展，为了使金属得到更好的力学性能，通过大变形量的剪切变形可以实现制备超细晶的材料，该材料具有不同于传统材料的物理性能和高强度高塑性的力学性能以及较低温度下的高应变速率加工超塑性。

等通道转角挤压是一种有效制备超细晶材料的技术，其中普遍认为当使用转角为90°的通道挤压时剪切和细化晶粒的效果最好，而在当前使用的90°等通道转角挤压模具挤压后会产生翘曲以及不平整的料头，这与工件在转角时上下两端的速度差有关，同时90°等通道转角挤压时的通道底部会产生很大的应力，容易发生通道的损坏

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用底部滑块的等通道转角挤压模具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种采用底部滑块的等通道转角挤压模具，包括上模板组件、下模板组件和推力电机，其中，所述下模板组件包括下模板，所述下模板包括滑块以及设置于所述滑块两侧的底模板，所述滑块上设有模芯，所述模芯上设有等通道转角挤压通道，所述模芯嵌入设置于模套中，并通过所述底模板整体固定于所述下模板上，所述推力电机设置于所述滑块前端位置处，所述上模板组件包括上模板，所述上模板的底部表面设有侧压板，所述侧压板的底部表面设有多个导柱和凸模，所述凸模上设有冲头。

进一步地，所述的滑块内置有电磁铁，其表面设有用于增大与工件底部之间相接触的摩擦力的纹路，其侧面还设有用于减震的减震条。

进一步地，所述的底模板上设有彼此对称的用于组合固定所述模套以及所述模芯的方形凸台。

进一步地，所述的方形凸台上还设有用于与所述导柱配合相互插接连接的导套孔。

进一步地，所述的下模板上还设有用于检测控制所述滑块速度的速度传感器。

进一步地，所述的冲头的一端与两个不同直径的圆形凸台一体连接，所述凸模的中心开有通孔，所述冲头通过两个不同直径的所述圆形凸台组合穿过所述通孔以固定设置于所述凸模上。

进一步地，所述的模芯包括左模芯和右模芯，所述左模芯上通过开设多段彼此连通的槽道形成所述等通道转角挤压通道。

进一步地，所述的左模芯上设有一体成型的卡块，所述的右模芯上设有与所述卡块相对应的卡槽，所述左模芯和所述右模芯通过所述卡块与所述卡槽相互配合彼此合模。

进一步地，所述的左模芯上设有安装孔，所述的左模芯通过所述安装孔安装设置有加热棒。

进一步地，所述的模芯的外侧底部设有第一锥度，所述模套包括左模套和右模套，彼此通过螺栓固定连接，所述模套的内侧设有与所述第一锥度相对应的第二锥度，所述的模芯通过所述第一锥度与所述第二锥度相配合以嵌入设置于所述模套中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)采用在模芯的表面开设U形通道，可在通道损坏后将模芯翻转，转换为另一通道继续加工，同时在通道的底部设置滑块，通过控制滑块的方向与速度改变金属在转角处流动速度，减少挤压件的翘曲，保证其平整便于进行多道次加工。

(2)便于更换通道，可通过滑块有效优化模具对挤压件的挤压效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明模具的整体结构示意图；

图2为本发明模具中冲头与凸模安装的结构示意图，其中，图2(a)为冲头的结构示意图，图2(b)为冲头与凸模安装的结构示意图；

图3为本发明模具中模芯的结构示意图，其中，图3(a)为左模芯的结构示意图，图3(b)为右模芯的结构示意图；

图4为本发明模具中模芯与滑块形成通道的原理示意图；

图5为本发明模具中模芯与模套安装的结构示意图；

图6为本发明模具中滑块与底模板配合的结构示意图；

图中，1为上模板，2为侧压板，3为导柱，4为凸模，5为冲头，6为模芯，61为左模芯，62为右模芯，7为滑块，8为模套，81为左模套，82为右模套，9为下模板，10为方形凸台，11为导套孔，12为等通道转角挤压通道，13为推力电机，14为加热棒，15为电磁铁，16为速度传感器，17为纹路，18为减震条，19为圆形凸台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示：

一种采用底部滑块的等通道转角挤压模具，其特征在于，包括上模板1、侧压板2、凸模4、冲头5、模芯6、模套8、下模板9、滑块7、推力电机13、加热棒14、电磁铁15、速度传感器16、纹路17以及减震条18；

凸模4的中心开有通孔，通孔的内侧设有圆形凸台19，上模自上而下依次设有上模板1、侧压板2、凸模4、冲头5，侧压板2的底面设有导柱3；下模由模芯6、模套8、下模板9以及滑块7组成，模芯6包括左模芯61与右模芯62，左模芯61的上下两侧与右侧开有等通道转角挤压通道12，模套8包括左模套81与右模套82，模芯6外侧与模套8内侧设有锥度，下模板9中间两侧设有滑块7，滑块7前端设有推力电机13。

冲头5截面为边长为10mm的正方形，冲头5上侧与两个圆形凸台10一体连接，其中上凸台的直径D1大于下凸台直径D2，上凸台与凸模4内部的凸台之间使用公差为0.1mm的间隙配合安装。

模芯6的左模芯61上下两侧的通道与右侧的通道在转角处连通形成U形的通道，且通道转角的内角设有弧度，模芯6的左模芯61与右模芯62合模，且模芯6底部通过与滑块7接触将通道封闭，形成的通道内角为90°，且通道截面形状为边长10mm的正方形，左模芯61内部开有通孔，且通孔内部设有加热棒14。

模芯6外侧的锥度设置为2°，模套8的左模套81与右模套82通过螺栓固定连接，其中内侧的锥度略微小于模芯6外侧的锥度，模芯6通过锥度与模套8固定，模芯6的左模芯61右侧通道的两侧设有凸块，凸块与右模芯62左侧的通孔配合，通过螺栓固定连接。

下模板9部分由两块底模板和一个滑块7组成，下模板9表面设有速度传感器16，滑块7安装在两块底模板之间，且底模板与滑块7滑动连接，滑块7的内部安装有电磁铁15和减震条18，且滑块7的表面设有纹路17，模芯6与下模板9通过螺栓固定连接。

下模板9的中间两侧共设有四个方形凸台10，方形凸台的之间放置模套8与模芯6，方形凸台10的中心开有导套孔11，侧压板2底部的导柱3与导套孔11配合。

模具的安装与使用方法：

安装时首先将左模芯61凸块与右模芯62的凹口配合，同时使用螺栓固定，防止模芯6在挤压时滑动，左模芯61的U形通道可在翻转后再次使用，左模套81与右模套82通过锥度与模芯6预紧，且模套8两侧使用螺栓固定，防止模芯6在挤压时分离，模芯6和模套8安装在下模板9上，模芯6内部的加热棒14可加快挤压件的金属流动性，再将滑块7插入下模板9，挤压时，导柱3与模套孔11配合可帮助冲头5定位，滑块7内置的电磁铁15及其表面的纹路17，可增大工件底部与滑块7的摩擦，而滑块7内置的减震条18可减轻摩擦时产生的震动，同时滑块7前端的推力电机13与下模板9表面的速度传感器16可以有效地控制滑块7的速度，从而改变挤压件在转角后底面的速度，使工件在转角挤压时顶端与底端金属流动速度差的减小从而减少工件的翘曲，使料头更加平整，便于多道次工件的加工，同时通过滑块7可将加工后的工件从通道内部抽出方便取样。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。