[發明專利]鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具及方法

有效

• 申請號: 201410156374.2
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103920734A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王開坤;付金龍;王淑嫻
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C23/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具，其特征在于：所述擠壓成形模具包括加熱電阻絲?(1)、擠壓筒(9)、內管擠壓模(13)、外管擠壓模(14)、芯棒(5)、底座?(15)；

加熱電阻絲(1)位于擠壓筒(9)外部；

擠壓筒(9)上開設有中心通孔，且擠壓筒(9)均勻分布放置鎂合金、鋁合金半固態坯料的四個擠壓腔，分別為兩個內管擠壓腔(4)和兩個外管擠壓腔(8)；擠壓筒(9)底部中央具有凹槽，凹槽中由上至下依次放置所述內管擠壓模(13)和外管擠壓模(14)；

內管擠壓模(13)上表面設有通過其中心通孔的凹槽形的第一焊合腔?(11)，第一焊合腔(11)兩端分別位于兩個內管擠壓腔?(4)下部，同時第一焊合腔(11)兩側對稱開設有兩個通孔(21)；

外管擠壓模(14)上表面設有通過其中心通孔的凹槽形的第二焊合腔(12)，第二焊合腔?(12)兩端分別位于兩個外管擠壓腔(8)下部，并通過內管擠壓模(13)上的兩個通孔(21)與外管擠壓腔(8)連通；

底座(15)具有底座擠出孔(16)，所述底座擠出孔(16)為底座(15)的中心通孔；

所述擠壓筒(9)、內管擠壓模(13)、外管擠壓模(14)以及底座(15)的中心通孔由上至下依次連通，用以放置芯棒(5)；芯棒(5)上部、下部為半徑不同的圓柱形結構，中部為圓臺形結構。

2.如權利要求1所述的鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具，所述四個擠壓腔以擠壓筒(9)中心通孔為中心均勻分布，兩個內管擠壓腔(4)和兩個外管擠壓腔(8)交替分布，用于分別放置鎂合金、鋁合金半固態坯料；所述擠壓成形模具還包括分別放置于內管擠壓腔(4)和兩個外管擠壓腔(8)中的內管擠壓桿?(3)、外管擠壓桿?(7)。

3.如權利要求1所述的鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具，其特征在于，所述第一焊合腔(11)和第二焊合腔(12)為方向交叉垂直的跑道形凹槽，所述內管擠壓模(13)上的通孔(21)?為圓形通孔。

4.如權利要求1所述的鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具，其特征在于，內管擠壓模(13)下部設有導流椎體(19)，導流椎體的錐角為10-30°，高度為20-25mm。

5.如權利要求1所述的鋁包鎂復合管半固態制備方式中的擠壓成形模具，其特征在于，外管擠壓模(14)中心通孔與內管擠壓模(13)中心通孔的半徑之差大于內管擠壓模(13)中心通孔與芯棒下部的變徑之差。

6.一種利用上述權利要求任意之一的擠壓成形模具的鋁包鎂管半固態擠壓成形方法，其特征在于，所述擠壓成形方法包括：

步驟1.首先將鋁合金、鎂合金半固態坯料分別進行加熱，鋁合金半固態坯料的二次加熱溫度為598-617℃，鎂合金半固態坯料的二次加熱溫度為579-584℃，其中，鋁合金和鎂合金半固態坯料固相率為70-90%，并將鋁合金和鎂合金半固態坯料分別放入外管擠壓腔8和內管擠壓腔4內；

步驟2.?利用加熱電阻絲1對擠壓成形模具進行預熱，預熱溫度為250-300℃；

步驟3.擠壓機通過外管擠壓腔8和內管擠壓腔4內的擠壓桿對鋁合金、鎂合金半固態坯料施加擠壓力，鋁包鎂管在壓力作用下從底座擠壓孔16中擠出并焊合，最終成形。

7.根據權利要求6所述鋁包鎂管半固態擠壓成形方法，其特征在于，所述鋁合金、鎂合金半固態坯料為具有半固態組織特征的鋁合金、鎂合金棒狀坯料，坯料直徑為60-80mm，高度小于等于其直徑的1.5倍。

8.根據權利要求6所述鋁包鎂管半固態擠壓成形方法，其特征在于，所述步驟3中擠壓機的擠壓速度為60-150mm/s。

9.一種鋁包鎂復合管，其特征在于：所述鋁包鎂復合管內層管材為AZ91D鎂合金，外層管材為7075鋁合金。

10.根據權利要求9所述鋁包鎂管，其特征在于：所述鋁包鎂復合管的壁厚為4-8mm，長度為1200-3000mm。