[发明专利]一种超细晶、纳米晶坯料的制备装置及成形方法

说明书

本发明公开了一种超细晶、纳米晶坯料的制备装置与成形方法，该装置包括：旋转挤压套筒、主轴、副轴，旋转挤压套筒安装在主轴上，并配有前封盖装卸液压装置、后封盖装卸液压装置；旋转挤压套筒包括主轴套轮，主轴套轮外齿轮，主轴套轮冷却系统，前封盖装卸液压装置、后封盖装卸液压装置安装有挤压模具；主轴配有主轴冷却系统，通过电机进行转动，副轴通过电机驱动，配有键槽，通过平键与副轴套轮连接，副轴套轮配有副轴套轮外齿轮。本发明可以同时生产超细晶/纳米晶坯料及其棒材、管材、线材、丝材、异型材等，耗能低，降低了生产成本，且可用于液态、一定固相率的半固态、固态、粉末等材料的高效生产。

技术领域

本发明涉及金属材料短流程加工技术领域，更具体的涉及一种超细晶、纳米晶坯料的制备装置及成形方法。

背景技术

现有生产管、棒、线、型材的设备具有节约能源、成品率高、流程短等优点，但所生产的产品晶粒较粗大，性能较差，且生产单一，不可同时生产管、棒、线、型材等多种产品且不可同时用于液态、一定固相率的半固态、固态、粉末等材料的生产，严重限制了生产产品的多样化、提高了生产成本。

发明内容

本发明实施例提供一种超细晶、纳米晶坯料的制备装置及成形方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种超细晶、纳米晶坯料的制备装置，包括：旋转挤压套筒，所述旋转挤压套筒内设置有主轴，所述旋转挤压套筒外设置有副轴，以及所述旋转挤压套筒与设置在所述旋转挤压套筒上的前封盖装卸液压装置和后封盖装卸液压装置形成旋转挤压腔；

所述旋转挤压套筒包括：主轴套轮，所述主轴套轮外壁上设置有主轴套轮外齿轮，所述主轴套轮内设置有主轴套轮冷却系统，所述主轴套轮冷却系统包括：主轴套轮冷却水筒、主轴套轮进水通道和主轴套轮出水通道，所述主轴套轮进水通道、所述主轴套轮出水通道通过所述主轴套轮冷却水筒连通；

所述主轴与第一电机的转轴连接；所述主轴为空心轴，所述主轴内设置有主轴冷却系统，所述主轴冷却系统包括：主轴冷却水通道、主轴进水通道和主轴出水通道，所述主轴进水通道、所述主轴出水通道通过所述主轴冷却水通道连通；

所述副轴与第二电机的转轴连接；所述副轴外壁上设置有副轴套轮，所述副轴套轮外壁上设置有副轴套轮外齿轮，所述副轴套轮外齿轮与主轴套轮外齿轮啮合；

所述前封盖装卸液压装置和所述后封盖装卸液压装置上均设置有挤压模具，且所述前封盖装卸液压装置和所述后封盖装卸液压装置上均设置有与所述挤压模具上出料口对应的开口；所述挤压模具位于所述旋转挤压腔内。

进一步地，所述副轴上设置有键槽，且所述副轴通过嵌设在键槽内的平键与所述副轴套轮连接。

进一步地，所述旋转挤压套筒直径为300～2000mm，所述旋转挤压套筒材质采用合金钢、钛铝合金。

进一步地，所述主轴的转动方向包括：与所述旋转挤压套筒同向转动、与所述旋转挤压套筒反向转动、固定不动。

进一步地，所述挤压模具的形状包括：圆形、方形、扁形。

本发明实施例提供一种超细晶、纳米晶坯料的成形方法，包括：

填料，将原材料填入旋转挤压套筒内；

旋挤，通过副轴套轮外齿轮与主轴套轮外齿轮啮合转动带动旋转挤压套筒转动，配合前封盖装卸液压装置、后封盖装卸液压装置对旋转挤压套筒内的原材料进行旋转挤压，且主轴与相对旋转挤压套筒转动方向相反；

挤压成形，通过更换挤压模具对旋转挤压后的原材料进行挤压成形，制备出1～10个产品。

进一步地，所述原材料包括：液态、一定固相率的半固态、固态、粉末。

进一步地，制备出的产品包括：超细晶、纳米晶坯料，管，棒，线，型材。