一种高压扭转成形模具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109759488A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811630428.9(22)申请日2018.12.29(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人王新云周芃邓磊金俊松郭鹏张茂(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人曹葆青李智(51)Int.Cl.B21D22/14(2006.01)B21D37/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种高压扭转成形模具(57)摘要本发明属于金属材料塑性成形技术领域，并公开了一种高压扭转成形模具。包括上模板和下模板，所述上模板两端固定设有齿条，所述齿条的下方设有直齿轮，所述直齿轮上设有转轴，所述上模板下方设有上模固定板，所述上模固定板的下方设有上模，所述下模板两端设有支架，所述下模板上还设有下模锥齿轮，所述下模锥齿轮上固定连接有下模固定板，所述下模固定板的上端固定设有下模。本发明提供了一种高压扭转成形模具，该模具能同时提供轴向下压和径向扭转力，进而能实现保证压力的同时，提供足够大的扭力，以产生轴向压缩和切向剪切的塑性变形，细化材料晶粒，结构简单，易于操作。CN109759488ACN109759488A权利要求书1/1页1.一种高压扭转成形模具，包括上模板(1)和下模板(7)，其特征在于，所述上模板(1)两端固定设有齿条(4)，所述齿条(4)的下方设有直齿轮(5)，所述齿条(4)与所述直齿轮(5)通过齿轮啮合连接，所述直齿轮(5)上设有转轴，所述上模板(1)下方设有上模固定板(2)，所述上模固定板(2)与所述上模板(1)固定连接，所述上模固定板(2)的下方设有上模(3)，所述上模(3)与所述上模固定板(2)固定连接；所述下模板(7)两端设有支架，所述支架的侧面设有锥齿轮(6)，所述锥齿轮(6)和所述直齿轮(5)分别设于所述支架两侧，且通过所述转轴连接，所述下模板(7)上还设有下模锥齿轮(8)，所述下模锥齿轮(8)与所述锥齿轮(6)通过齿轮啮合连接，所述下模锥齿轮(8)上固定连接有下模固定板(9)，所述下模固定板(9)的上端固定设有下模(10)，其中，所述下模(10)与上模(3)相对设置且两者之间具有容纳金属材料的空腔；进而，所述上模板(1)在压力机的作用下向下运动，同时，所述齿条(4)在所述上模板(1)的带动下向下运动，所述齿条(4)通过齿轮啮合带动直齿轮(5)转动进而带动所述锥齿轮(6)转动，所述锥齿轮(6)带动所述下模锥齿轮(8)、所述下模固定板(9)以及下模(10)转动，进而为金属材料晶细化提供了压力和切向剪切力矩。2.根据权利要求1所述的一种高压扭转成形模具，其特征在于，所述转轴上设有键定位。3.根据权利要求1或2所述的一种高压扭转成形模具，其特征在于，所述锥齿轮(6)与所述下模锥齿轮(8)的齿轮模数相同。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高压扭转成形模具，其特征在于，所述锥齿轮(6)的齿顶圆直径大于所述下模锥齿轮(8)的齿顶圆直径。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高压扭转成形模具，其特征在于，所述锥齿轮(6)与所述下模锥齿轮(8)的齿顶圆直径比为3:2。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高压扭转成形模具，其特征在于，所述直齿轮(5)与所述齿条(4)的齿轮模数相同。2CN109759488A说明书1/3页一种高压扭转成形模具技术领域[0001]本发明属于金属材料塑性成形技术领域，更具体地，涉及一种高压扭转成形模具。背景技术[0002]细晶强化是一种重要的强化材料的方法，目前常利用大塑性变形技术在大块金属材料样品中引入细化晶粒。最受关注的两种大塑性变形方法是等通道挤压ECAP和高压扭转HPT。而高压扭转HPT相比较ECAP能达到更优的晶粒细化效果。但目前在HPT中总是需要外置马达带动模具的旋转运动，设备连接复杂。[0003]中国专利CN104399808A公开了一种用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，其采用液压马达驱动扭矩，通过传动齿圈传递至回转台。该装置便于在普通液压机上实现高压扭转工艺，但是设备复杂，需在装置两侧分别固定液压马达悬挂装置，装备要求高。[0004]中国专利CN105107914A公开了一种高压扭转成形机，其采用液压油缸带动动模做上下往返运动并提供轴向压缩力，以及外置液压马达的输出端带动定模匀速旋转并提供切向剪切扭矩。该扭转成形机便于实现扭转速度和应变量的控制，但难以保证液压油压缸与外置液压马达的同步配合工作，同时设备连接复杂，占地面积大。[0005]因此，本领域亟待提出新的高压扭转成形模具，进而能实现保证压力的同时，提供足够大的扭力，以产生轴向压缩和切向剪切