[发明专利]一种有色金属颗粒半固态成型设备与工艺

权利要求书

1.一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于包括：

一区段水平进料机构（Ⅰ），所述的一区段水平进料机构（Ⅰ）用于实现金属颗粒的输送，熔溶，混炼，储存，送入成型模腔；

所述的一区段水平进料机构（Ⅰ）布设有：呈水平设置的料筒装置（6）、套设在料筒装置外的分段梯度加热系统（7）、与料筒装置呈剪切口结构对接的储料装置（4）以及设置在储料装置外侧的干燥系统（5）；所述的料筒装置（6）内部设置有不等节距不等底径的螺杆（9），所述的螺杆（9）的螺距自进料端向出料端依次递减设置，所述的螺杆（9）的螺槽（93）的槽深自进料端向出料端依次递减设置；所述的螺杆（9）至少包括三段不同节距不等底径的输送熔溶螺旋段（10）和一段混炼斜槽螺杆段（11）；

二区段垂直成型机构（Ⅱ），所述的二区段垂直成型机构（Ⅱ）用于实现模锻压铸成型；

所述的一区段水平进料机构（Ⅰ）的工作方向与二区段垂直成型机构（Ⅱ）的工作方向呈垂直设置，所述的一区段水平进料机构（Ⅰ）与二区段垂直成型机构（Ⅱ）内部连通且通过一畅通型出料口（8）密封对接实现水平进料，垂直成型。

2.根据权利要求1所述的一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：所述的料筒装置（6）的内部设置有储存区段（12），所述的储存区段（12）的出料口端设置有止回阀（13），所述的储存区段（12）的进料端设置有分料封闭环（14）；所述的料筒装置（6）中的螺杆（9）旋转时分料封闭环（14）自动打开，储存区段（12）向二区段垂直成型机构推送料时，分料封闭环（14）随压力的产生自动关闭，所述的分料封闭环（14）与螺杆的旋转、退杆实现同步启闭。

3.根据权利要求1所述的一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：所述的分段梯度加热系统（7）包覆在料筒装置（6）的外部；所述的分段梯度加热系统（7）自料筒装置（6）的进料端向出料端至少设置有三段温度依次递增的温控区。

4.根据权利要求1所述的一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：所述的储料装置（4）垂直设置在料筒装置（6）上并通过一斜口进料套（15）与料筒装置（6）内部呈剪切口式连通；所述的斜口进料套（15）的倾斜方向自上向下沿料筒装置（6）的进料方向倾斜设置且与料筒装置（6）中螺杆（9）的旋转方向相适配。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：所述的一区段水平进料机构（Ⅰ）还包括定量控制系统（1）、进料压力系统（2）和进料旋转系统（3）；所述的进料压力系统（2）、进料旋转系统（3）和料筒装置（6）同轴线水平设置。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：所述的二区段垂直成型机构（Ⅱ）包括成型压力系统（16）、成型模具（17）和顶出机构（18）。

7.一种有色金属颗粒半固态成型工艺，其采用权利要求1-6任意一项所述的有色金属颗粒半固态成型设备，其特征在于：该有色金属颗粒半固态成型工艺采用二步复合工艺，实现水平进料，垂直成型工艺：

第一步工艺为金属颗粒料进入料筒筒体实现水平输送，熔溶，混炼，储存，直至送入成型模腔，实现一次性自动水平熔溶，混炼，储存保温，送料；第一步工艺在一区段水平进料机构（Ⅰ）完成，具体包括：

将铝，镁，锌有色金属颗粒料加入漏斗型储料装置（4），干燥系统（5）启动；

颗粒粒料通过开口呈长方形结构设计的斜口进料套（15）的剪切口渐渐进入料筒装置（6），此时料筒装置（6）外套的分段梯度加热系统（7）启动加温，由不等节距不等底径的螺杆将金属颗粒料逐渐向出料口端输送，颗粒料在输送过程中经过不同区段的温控区进行熔溶、混炼成半固态状浆糊，并通过分料封闭环（14）送入到储存区段（12）；

储存区段（12）的半固态状浆糊经止回阀（13）通过畅通型出料口（8）被输送到二区段垂直成型机构（Ⅱ）；

第二步工艺为成型；半固态状浆糊在二区段垂直成型机构（Ⅱ）的成型模腔（21）内部通过成型模具的上模、下模模锻压铸成型；并通过顶出机构将成型件顶出，完成垂直成型。

8.根据权利要求7所述的一种有色金属颗粒半固态成型工艺，其特征在于：所述的畅通型出料口（8）为不变口径的大口径出料口，所述的畅通型出料口（8）的口径为30mm～50mm。