等径角挤压模具的新设计 new design of ecap die.pdfVIP

vol 第20卷第4期 机电产品开笈与纠新 20，No．4 1螋!生!旦 竺!!1111竺竺苎!!!!!!!!!兰竺竺!!竺!!苎!生!竺!型!型!!堡 !!堕：：!!婴 等径角挤压模具的新设计 顾振华．史庆南．起华荣 (昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验窒，云南昆明650093) 摘要：分析了等径角挤压技术(EqualchannelA“gularPressl“g，EcAP)的工作原理，详细介绍了新设计 的模具结构．讨论了模具材料的选择以厦润滑剂的选取等关键技术，解决了传统设计中螺栓轴向 受力过大而变形甚至导致模具分离的问题。模具结构设计简单．操作方便。 关键词：模具设计：等径角挤压技术；模具材料；润滑剂 中图分类号：TP39文献标识码：A 文章编号：1002—6673(2007)04一026一02 挤压杆截面设计为方形(也可为圆形)。为保证挤 0引言 压杆l在挤压时不产生应力集中而损害挤压杆，将其末 channel 端设计为阶梯状，如图2所示。挤压杆1最深可到达下 等径角挤压(Eqllal A“gIIlarPressin舀EcAP) 技术制备超细晶材料已成为材料领域的一个研究热点 模拐角处．若再强迫进入则会损坏模具角度使挤压坯料 旧。该技术通过两个轴线相交的截面K寸相等的通道将 质量受到影响．因此。精确计算挤压杆进入凹模的长 被加工材料挤出．因通道的弯角作用，使材料产生大的 度．南第一个阶梯台定位．如图2，当阶梯台卡住不能 剪切应变，反复挤压产生累积剪臼J应力，显著地细化晶 动，挤压力明显上升时，表示挤压过程结束。 粒，改善传统材料性能。与其它T艺相比，EcAP技术 上、下模受力状况是本模具设计考虑的主要因素。 能制备出三维大尺寸的致密超细晶材料。 为了使坯料易于放人挤压通道．一般坯料的宽度总比通 ECAP模具由两个相同截面且以一定角度山相交的通 道宽度略小。挤压开始时，坯料先镦粗，逐渐与模壁接 道组成，通道为圆形或矩形，通道相交处可为圆角(有圆 触，挤压继续进行．通 道内壁则受到强烈的材 形过渡带1，也可为尖角(没有圆形过渡带)。传统的EcAP 挤压模具是将模具沿挤压通道纵向均分两半，四周用四个 料变形力推挤，因此需 高强度螺栓紧固。挤抓过程中末变形材料先是镦粗，导致 保证模具具有高强度． 螺栓轴向受力过大，容易变形甚至模具分裂。本论文改变 能够承受大的变形力而 传统ECAP模具分模方式．介绍一种新的模具结构．解决 自身不变形。传统模具 了ECAP挤压过程中紧固螺栓轴向受力过大的问题。 在挤压过程中．由紧固 螺栓承受变形力j本模 1模具结构及原理 具设计为横向两瓣式． 如图2．沿出口通道中心 根据EcAP挤压原理，如图 线将模具分为上模2和 l所示。本文设计的EcAP模具 结构如图2所示(省略其它的附 下模3。上模保持挤压通 1挤压杆