[發明專利]鎂合金及加工鎂合金輪椅扶手圈的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210323032.6
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102864352A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李志國;王楓;周貴平;趙志龍
• 申請（專利權）人: 古交市銀河鎂業有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;B21D7/08
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域

本發明屬于鎂合金材料及其應用領域。

背景技術

目前制造康復輪椅車的主要材料有鋼/鋁合金、鈦合金、碳纖維等。而鎂合金是目前世界實際應用中比重最輕的金屬結構材料，它的主要優點有:首先我國鎂資源豐富，出口量居世界第一位；其特性比強度高、比剛性強、吸震性強、阻尼性優于其他金屬、長期使用不易變形、可回收再利用，被世界公認為二十一世紀“綠色工程材料”，也是我國十二五期間重點鼓勵跨領域發展的新型材料，用鎂合金制作的輪椅車要比用鋼、鋁合金輕，其比重是鋁的2/3，鋼的1/4。

國內外現有典型的變形鎂合金有AZ31,AZ61,和ZK60等牌號，它們在溫室下具備一定的抗拉強度，但塑性變形能力不高，除了與基體鎂是六方結構滑移系少有關外，主要是由于在變形過程中，常規晶體強化相與基體的界面處容易產生應力集中，引發裂紋的萌生，從而導致材料的過早失效。為降低稀土鎂合金的成本，

申請人經過3年時間數百次實驗，終于研制出鎂合金輪椅達到了國家制定的新標準GB/T13800-2009，屬國內首例。為鎂合金材料在康復輔具中的應用奠定了良好的基礎。

發明內容

為了打造全鎂輕量化輪椅車架使整車重量更輕，將鎂材料充分地運用到每個結構件中，本發明提供鎂合金及加工鎂合金輪椅扶手圈的裝置和方法。

本發明的技術方案是：

一種鎂合金，按質量百分比的合金含量為?:??Al6.0?%；Zn1.0?%?；Mn0.3?%；稀土元素3.0%；Ca0.8?%；其余為Mg。

本發明所述的稀土元素采用長春中科希美鎂業有限責任公司生產的稀土元素。

一種加工鎂合金輪椅扶手圈的裝置，包括支架、動力裝置，其特征是支架通過中心定軸設置齒盤、固定槽輪，齒盤、固定槽輪同軸，齒盤設置在固定槽輪的下方，齒盤上設置壓緊輪和導向輪；動力裝置包括一臺調速電機，調速電機的轉軸上設置主動齒輪；主動齒輪與齒盤嚙合。

所述固定槽輪的輪緣上設置管件夾緊件；

所述壓緊輪與槽輪靠緊。

所述導向輪設置在壓緊輪前端80mm處。

所述管件夾緊件設置在距離旋轉起始位置10毫米處固定槽輪的輪緣上。

所述固定槽輪即是圓輪上設置凹槽。

所述固定槽輪的直徑與手扶圈直徑相符。???????????????????

所述主動齒輪與齒盤的轉數比是1:4?。

一種加工鎂合金輪椅扶手圈的方法，將鎂合金管置于固定槽輪的凹槽內，可調壓緊輔助輪與固定槽輪抱緊管件，同時旋轉調速電機，鎂合金管在固定槽輪上旋轉起始位置前端10毫米處，通過管件夾緊件使變形應力得到了緩沖，勻速旋轉360度即可成型。

本發明的鎂合金材料與目前應用最廣泛的商用變形鎂合金AZ31相比，變形能力明顯高于AZ31，同時抗拉強度高于AZ31。高穩定性的第二相增強的高塑性變形鎂合金典型力學性能：室溫抗拉強度和屈服強度分別為320Mpa-360Mpa、260Mpa-290Mpa，全面超越AZ31的220Mpa、160Mpa。

本發明的鎂合金的力學性能實驗：拉伸試樣的形狀均采用啞鈴狀。

拉伸速率拉伸試驗在Instron?1121材料試驗機上進行，拉伸速度為1.0mm/min，室溫拉伸平行測量3次，求平均值。

擠壓型材的力學性能：屈服強度288MPa，抗拉強度361MPa，伸長率19.2%；

擠壓管材的力學性能：屈服強度236MPa，抗拉強度324MPa，伸長率16.1%；

焊接管材的力學性能：屈服強度213MPa，抗拉強度315MPa，伸長率14.5%。

擠壓變形后的合金晶粒細小、均勻，晶粒尺寸在2微米以下，并有非常細小的顆粒狀彌散相析出，晶粒強化效果明顯，同時也提高了合金的變形能力。從合金斷口掃描圖片上可以看出，合金的斷裂方式為韌性斷裂，特征為微口聚集型，體現出合金的高塑性。

鎂合金輪椅手扶圈具有下述優點：

1.傳導散熱性能優于鋁合金和塑料，使用者在運動中手感舒適。

????2.重量比鋁輕30%，彈性模量小，質感細膩。

????3.代替塑料手扶圈原料，其重量相同，可回收再利用。

????4.比強度高，比剛性強，長期使用不易變形。

附圖說明

圖1是本發明中加工鎂合金輪椅扶手圈的裝置的結構圖。

圖2是圖1的俯視圖。