[發(fā)明專利]基于擠壓螺旋線型帶材展開的薄板生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010202065.6
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN101856676A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鋒華;董杰;湯曉明;鄭興偉;靳麗;章幀彥;丁文江
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02;B21C25/02;B21C29/00;B21C23/32
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種塑性變型技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種基于擠壓螺旋線型帶材展開的薄板生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

薄板具有面積大、質(zhì)量輕等優(yōu)點，在航空航天、電子通訊和交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。目前，大多數(shù)板材制備，都是采用鑄錠軋制成形的。最常見的生產(chǎn)大尺寸薄板的方法包括對通過將熔融合金注入合適的模具中生產(chǎn)出來的鑄錠進(jìn)行軋制。在合適的溫度下對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，扒皮，獲得光潔的表面。對經(jīng)過修整的鑄錠進(jìn)行軋制以生產(chǎn)成板件，然后通過粗軋、中間軋制、精軋以及最終熱處理來生產(chǎn)帶材和最終的薄板。這類生產(chǎn)辦法，具有軋制道次多，往復(fù)加熱，表面質(zhì)量不好等缺點。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN101146922A記載了“鋁合金薄板及其制造方法”，通過連鑄工藝用連鑄機制備為5-15mm的板坯；將該板坯卷取成卷；將該板坯熱軋或直接卷起；將得到的板坯冷軋成薄板；用連續(xù)退火爐將得到的薄板進(jìn)行固溶處理；然后將得到的薄板進(jìn)行預(yù)時效。該類生產(chǎn)方法生產(chǎn)薄板，需要經(jīng)過多次軋制道次。

中國專利文獻(xiàn)號CN1764512A記載了“鎂合金薄板及其生產(chǎn)方法”，使用雙輥鑄造設(shè)備將鎂合金鑄造成帶材，所得到的帶材通過均勻化熱處理、軋制和退火生產(chǎn)鎂合金薄板。鎂合金雙棍鑄軋(TRC)過程中，溫度必須保持在相應(yīng)的溫度范圍內(nèi)，必須在軋制道次之間需要對合金再次加熱。雙棍鑄軋生產(chǎn)過程中，鎂合金薄板需要往復(fù)加熱，所消耗的時間和能源相當(dāng)巨大。另外，雙棍鑄軋不利于生產(chǎn)厚度小于約1至2mm的帶材，不能用來直接生產(chǎn)鎂合金薄板。

進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，美國專利號6,957,677記載了“Manufacture?of?a?strip?by?extrusion?of?atube?then?flattening?the?tube”(通過擠壓管材后展開成帶材的方法)，通過擠壓模具把未固化的橡膠擠壓成管材后，展開成帶材。該類生產(chǎn)方法生產(chǎn)的薄板，其寬度僅為展開圓管的周長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于擠壓螺旋線型帶材展開的薄板生產(chǎn)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有更低的制造成本，能夠制備得到高質(zhì)量的薄板。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明通過將半徑為R的坯料擠壓在擠壓模具內(nèi)制成帶材后展開成薄板。

所述的擠壓模具為阿基米德螺旋線型結(jié)構(gòu)，其底面半徑為R₁，頂部半徑R₂，且R₂≥R₁，螺旋圈數(shù)n圈，n≥1，螺旋線長度C＝nπ(R₁+R₂)，阿基米德螺旋線線寬為l，螺旋線間距為擠壓比為

所述的擠壓是指：將坯料在低溫下預(yù)熱，在表面上涂上潤滑劑，再將坯料放入高溫爐中加熱到25-450℃的擠壓溫度，并保溫20-120分鐘，然后將加熱的坯料迅速放入加熱至25-450℃的擠壓筒中并迅速加壓。

所述的預(yù)熱是指：在25-200℃環(huán)境下預(yù)熱30-60分鐘；

所述的潤滑劑為石墨油酸或蠟乳液。

所述的薄板的厚度等于擠壓模具的線寬，薄板的寬度等于擠壓模具的螺旋線長度，薄板的長度等于擠壓帶材的長度。

與以往的薄板生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明具有的如下優(yōu)點。

其一，工序少，大大降低生產(chǎn)成本，同時，很好的控制材料的組織和性能，通過一次擠壓，一次展開，工序少，避免往返加熱，大大節(jié)省時間和能源；同時，控制擠壓溫度，擠壓比等擠壓參數(shù)，能夠很好的控制薄板的組織和性能。制備得到的薄板具有較高的抗拉強度、屈服強度和延伸率。

其二，本發(fā)明方法生產(chǎn)的薄板寬度大于其他擠壓方法生產(chǎn)的薄板寬度。相對于擠壓管材后展開成薄板的生產(chǎn)辦法，本發(fā)明方法生產(chǎn)的薄板的寬度明顯增加。同時，相對于后者生產(chǎn)辦法，其擠壓比減小，大大減小擠壓力。

其三，薄板表面質(zhì)量好。相對于雙輥鑄軋等生產(chǎn)辦法相比，本發(fā)明方法生產(chǎn)的薄板，表面質(zhì)量易控制；同時，薄板一次生產(chǎn)得到，避免軋制過程中的邊緣開裂等問題的出現(xiàn)。

其四，本發(fā)明的生產(chǎn)方法，可以廣泛使用于鋁合金、鎂合金等金屬和橡膠等非金屬的薄板制備。

附圖說明

圖1為阿基米德螺旋線型帶材擠壓模具示意圖。

圖2為阿基米德螺旋線型帶材擠壓模具示意圖。

圖3為擠壓阿基米德螺旋線型帶材示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。