[发明专利]轻合金半固态坯料等通道往复挤压球化制备装置及方法

权利要求书

1.一种轻合金半固态坯料等通道往复挤压球化制备装置，所述装置包括凹模(1)、凹模套(2)、下模板(3)、凹模压板(4)、凸模(5)、凸模固定套(6)、凸模垫板(7)、上模板(8)、底板(9)和两个垫块(10)，其特征在于：凹模(1)由两个对称设置的半锥台体构成，凹模(1)的内部由上至下设有第一通道(1-1)、第二通道(1-2)和第三通道(1-3)，第一通道(1-1)与第三通道(1-3)平行且上下错开设置，第二通道(1-2)位于第一通道(1-1)和第三通道(1-3)之间，且第二通道(1-2)垂直第一通道(1-1)设置，第二通道(1-2)的一端与第一通道(1-1)的下端连通，第二通道(1-2)的另一端与第三通道(1-3)的上端连通，第一通道(1-1)、第二通道(1-2)和第三通道(1-3)的截面形状、截面大小相同，凹模(1)装在凹模套(2)中，凹模压板(4)设置在凹模(1)和凹模套(2)的上端面上，凹模压板(4)的端面上设有与第一通道(1-1)正对的冲孔(4-1)，凹模套(2)固定在下模板(3)的上端面上，下模板(3)的端面上设有与第三通道(1-3)正对的落料孔(3-1)，两个垫块(10)以第一通道(1-1)的竖向中心线对称设置在下模板(3)的下面，下模板(3)通过两个垫块(10)固定在底板(9)上，凸模(5)设置在凹模压板(4)的上方，且凸模(5)的下端位于与其对应的第一通道(1-1)中，凸模(5)的上端装在凸模固定套(6)中，凸模固定套(6)通过凸模垫板(7)固定在上模板(8)上。

2.根据权利要求1所述轻合金半固态坯料等通道往复挤压球化制备装置，其特征在于：第一通道(1-1)、第二通道(1-2)和第三通道(1-3)的截面形状为圆形或正方形。

3.一种利用权利要求1所述装置实现轻合金半固态坯料等通道往复挤压球化制备方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、制作坯料：将轻合金铸锭机械加工成N个坯料；步骤二、加热坯料和模具：利用电炉将N个坯料加热至250℃～300℃，利用电阻丝加热装置将凹模(1)加热至250℃～300℃；步骤三、往复挤压出料：将N个坯料中的任意一个坯料定义为第一个坯料(11)，将N-1个坯料中的任意一个坯料定义为第二个坯料，将N-2个坯料中的任意一个坯料定义为第三个坯料，将N-3个坯料中的任意一个坯料定义为第四个坯料，将N-4个坯料中的任意一个坯料定义为第五个坯料，将N-5个坯料中的任意一个坯料定义为第六个坯料，将第一个坯料(11)放入凹模(1)中的第一通道(1-1)内，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第一个坯料(11)进行第一次往复挤压，将第二个坯料放入第一个坯料(11)上面，凸模5在液态挤压活动横梁的推动下对第二个坯料进行第一次往复挤压，同时在第二个坯料的推动下第一个坯料向第三通道(1-3)下方运动，将第三个坯料放入第二个坯料上面，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第三个坯料进行第一次往复挤压，在第三个坯料的推动下第二个坯料向第三通道(1-3)下方运动，在第三个坯料和第二个坯料的共同推动下将第一个坯料(11)从第三通道(1-3)中挤出，第一个坯料(11)通过落料孔(3-1)后被取出，将取出的第一个坯料(11)再次放入凹模(1)中的第一通道(1-1)内，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第一个坯料(11)进行的第二次往复挤压，将第二个坯料从第三通道(1-3)中挤出，第二个坯料通过落料孔(3-1)后被取出，将取出的第二个坯料再次放入凹模(1)中的第一通道(1-1)内，凸模5在液态挤压活动横梁的推动下对第二个坯料进行的第二次往复挤压，同时将第三个坯料从第三通道(1-3)中挤出，第一个坯料(11)、第二个坯料和第三个坯料依此循环完成二至四次往复挤压后，再将第四个坯料放入第三个坯料上面，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第四个坯料进行第一次往复挤压，同时将第一个坯料(11)挤出，将第五个坯料放入第四个坯料上面，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第五个坯料进行第一次往复挤压，同时将第二个坯料挤出，将第六个坯料放入第五个坯料上面，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对第六个坯料进行第一次往复挤压，同时将第三个坯料挤出，以此类推，每三个坯料为一组，每组分别依次完成二至四次往复挤压，最后，将石墨坯料放入第N个坯料上面，凸模(5)在液态挤压活动横梁的推动下对石墨坯料进行往复挤压，第N个坯料被挤出，石墨坯料留在凹模(1)中，开模后将石墨坯料取出；步骤四、半固态成型：将挤出的N个坯料置入电炉里加热保温使其球晶化，其加热温度为530℃～575℃，保温时间为15min～30min，取出成形坯料，即为轻合金半固态坯料。