[發明專利]一種實現鎂合金晶粒細化的擠壓剪切模具及成形方法

有效

• 申請號: 201711234155.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107974652B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 王峰;代帥;王志;劉正;毛萍莉;王威;周樂
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22F1/06
• 分類號: C22F1/06
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種實現鎂合金晶粒細化的擠壓剪切模具，包括壓塊（1）、套筒（3）、和擠壓剪切鑲塊（4），其特征在于：壓塊（1）和擠壓剪切鑲塊（4）裝配于套筒（3）內，在壓塊（1）和擠壓剪切鑲塊（4）之間放置坯料（2）；擠壓剪切鑲塊（4）以軸線分成兩個對稱的半模，半模包括擠壓杯（5）、擠壓段（6）、剪切段（7）、成形段（8）和出料區（9）；坯料（2）依次經過擠壓杯（5）、擠壓段（6）、剪切段（7）、成形段（8）和出料區（9）；

套筒內圓半徑（R1）18-95mm，在套筒下端設有與擠壓剪切鑲塊出料區對應的空槽（10），空槽高度（L1）100-250mm，空槽寬度（L2）30-50mm；套筒內側與空槽（10）等高處設有出模斜度（β）1°-1.5°；

擠壓杯錐角（α）85-95°，擠壓段長度（L2）15~40mm，擠壓段圓角半徑（r1）10-20mm，剪切段圓角半徑（r2）5-15mm，成形段半徑（R2）5-15mm，工作帶長度（L3）3-5mm，出口區半徑（R3）為成形段半徑（R2）加1mm。

2.根據權利要求1 所述的一種實現鎂合金晶粒細化的擠壓剪切模具，其特征在于：擠壓比R1²/R2²為12-40。

3.一種使用權利要求1所述的擠壓剪切模具的實現鎂合金晶粒細化的成形方法，其特征在于：所述成形方法包括以下步驟：

步驟一：將圓柱形鑄造鎂合金坯料加熱至300-550℃，并保溫5-20小時，進行均勻化處理；

步驟二：將套筒（3）和擠壓剪切鑲塊（4）裝配在一起，并預熱至 300-450℃；壓塊（1）預熱至200-250℃；

步驟三：將均勻化處理后的坯料（2）再次加熱至300-550℃，并保溫2小時后，放置于套筒（3）內擠壓剪切鑲塊（4）的上方，在坯料（2）上端放入壓塊（1）進行擠壓，擠壓速度1.5-2.5m/min，并在套筒空槽的外端對棒材進行風冷；

步驟四：擠壓結束后，將套筒（3）墊起，并在壓塊上方放置頂桿將壓塊（1）、擠壓剪切鑲塊（4）和鎂合金棒材從套筒（3）下端頂出，打開擠壓剪切鑲塊（4）獲得鎂合金棒材。

4.根據權利要求3所述的實現鎂合金晶粒細化的成形方法，其特征在于：擠壓前，在套筒（3）內表面、壓塊（1）及坯料表面和擠壓剪切鑲塊（4）內外表面涂抹高溫潤滑劑。

5.根據權利要求3所述的實現鎂合金晶粒細化的成形方法，其特征在于：該成形方法采用的材料為鎂鋅系合金。