[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻合金半固态坯料制备装置及其制备方法。

背景技术

目前，铝合金、镁合金等轻合金半固态触变成形技术主要工业应用是触变压铸、触变锻造和触变挤压。发展在通用液压机上进行半固态触变锻造和触变挤压是近些年来重要的发展方向。因为在通用液压机上进行半固态触变锻造和触变挤压设备投入少，技术成本低，而且成形零件质量高。而束缚在通用液压机设备上进行镁合金半固态触变成形的主要瓶颈问题就是半固态坯料的制备。机械、电磁搅拌法均需要专用制浆和冷却设备，成本高。等温处理法很难获得合格的半固态坯料。相对而言，应变诱导-熔化激活(Strain Induced Melt Activation，简称SIMA)法有一定应用前景，该方法是将坯料在凹模腔内进行镦粗或正挤压，使坯料产生一定的塑性变形，即产生应变诱导；然后将经过应变诱导的坯料加热到半固态温度(液-固相温区)保温，实现熔化激活，从而获得半固态坯料的方法；但对于铝合金、镁合金而言，采用镦粗和正挤压工艺，往往对坯料产生较大的形状改变。镦粗会使变形表面处面积增大，而且由于摩擦影响会产生鼓形。坯料应用时必须采用机械加工进行毛坯准备，加工量往往较大。如果采用正挤压，由于存在挤压比的原因会使铝合金截面形状改变很大，设备吨位高，成本高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有轻合金半固态成形方法是将坯料在凹模腔内进行镦粗或正挤压，塑性变形诱导使坯料产生应变诱导，将经过应变诱导的坯料加热到半固态温度保温，实现熔化激活，镦粗会使变形表面处面积增大，坯料产生鼓形，坯料应用时必须采用机械加工进行毛坯准备，导致加工量较大，正挤压会使铝合金截面形状改变很大的问题，提供一种轻合金半固态坯料等通道往复挤压球化制备装置及方法。

本发明的装置包括凹模、凹模套、下模板、凹模压板、凸模、凸模固定套、凸模垫板、上模板、底板和两个垫块，凹模由两个对称设置的半锥台体构成，凹模的内部由上至下设有第一通道、第二通道和第三通道，第一通道与第三通道平行且上下错开设置，第二通道位于第一通道和第三通道之间，且第二通道垂直第一通道设置，第二通道的一端与第一通道的下端连通，第二通道的另一端与第三通道的上端连通，第一通道、第二通道和第三通道的截面形状、截面大小相同，凹模装在凹模套中，凹模压板设置在凹模和凹模套的上端面上，凹模压板的端面上设有与第一通道正对的冲孔，凹模套固定在下模板的上端面上，下模板的端面上设有与第三通道正对的落料孔，两个垫块以第一通道的竖向中心线对称设置在下模板的下面，下模板通过两个垫块固定在底板上，凸模设置在凹模压板的上方，且凸模的下端位于与其对应的第一通道中，凸模的上端装在凸模固定套中，凸模固定套通过凸模垫板固定在上模板上。