当您在便利店不慎购买到过期商品时，为了有效维护自己的合法权益，您可以按照以下详细步骤来操作：

一、保留关键证据

1. 购物凭证：请务必妥善保存好您的购物小票或发票，这是证明您在该便利店进行消费的关键证据。
2. 过期商品实物：尽量保持过期商品的原始状态，包括包装、标签等，不要随意丢弃或损坏，以便后续维权时作为直接证据。
3. 拍摄照片或视频：如果可能的话，您可以拍摄过期商品的照片或视频，特别是要清晰显示商品的生产日期、保质期和当前日期等关键信息，这些将作为有力的维权证据。

二、与便利店进行协商

1. 及时沟通：一旦发现商品过期，您应尽快携带过期商品和购物凭证前往便利店，向店员或管理人员说明情况，并要求他们按照法律规定进行处理。
2. 明确诉求：根据《中华人民共和国食品安全法》等相关法律法规，您有权要求便利店退货退款，并可能获得相应的赔偿。您可以向商家提出合理的赔偿要求，如价款十倍或损失三倍的赔偿金（增加赔偿的金额不足一千元的，为一千元）。
3. 保持冷静理性：在与商家沟通时，请保持冷静和理性，以平和的态度表达您的诉求，这有助于问题的顺利解决。

三、向相关部门投诉举报

1. 向便利店总部反映：如果与门店协商无果，您可以尝试向便利店的总部或客服部门反映问题，寻求更高层级的解决方案。
2. 向市场监管部门投诉：您还可以拨打12315消费者投诉举报热线，或者登录全国12315平台（www.12315.cn）进行在线投诉，也可以向当地的市场监督管理局或相关政府部门的官方网站、微信公众号等渠道进行投诉。在投诉时，请提供详细的情况说明和相关证据材料，以便监管部门能够迅速了解情况并采取相应措施。

四、考虑法律途径

1. 仲裁或诉讼：如果协商和投诉均未能解决问题，且您因此遭受了较大损失或健康损害，您可以考虑通过仲裁或诉讼等法律途径来维护自己的权益。
2. 咨询专业律师：法律诉讼流程较为复杂，如果您对法律程序不熟悉，建议您咨询专业律师的意见，或者聘请其代理诉讼。律师将帮助您准备证据，指导您如何起诉以及可能获得的赔偿。

五、预防措施与注意事项

1. 仔细检查商品：在购物时，请务必仔细检查商品的生产日期和保质期，避免再次购买到过期商品。
2. 选择信誉良好的商家：尽量选择信誉良好、管理规范的商家购物，这样可以降低购买到过期商品的风险。
3. 保持冷静理性：在处理此类问题时，请保持冷静和理性，避免与商家发生不必要的争执。
4. 及时行动：发现问题后，请及时采取行动，以免错过维权的最佳时机。

综上所述，面对在便利店买到过期商品的情况，您应积极采取行动来维护自己的合法权益。通过保留证据、与商家沟通、向相关部门投诉以及寻求法律帮助等方式，您可以有效地解决这一问题，并确保自己的合法权益得到充分的保护。