[發(fā)明專利]半固態(tài)壓射成形裝置及利用該裝置的成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810566638.X
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108526429B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳剛;鄭順奇;史秀梅;倪楊;鄭陽升;張繼軍;賀勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
• 主分類號: B22D17/20
• 分類號: B22D17/20;B22D17/10
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);景豐強(qiáng)

一種半固態(tài)壓射成形裝置，其特征在于包括水平壓射腔、密封機(jī)構(gòu)及水平加壓攪拌機(jī)構(gòu)，水平加壓攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、攪拌桿、活塞桿及柱塞桿，前述的活塞密封地設(shè)于前述水平壓射腔內(nèi)并能水平移動；前述的柱塞桿一端與前述的活塞連接，另一端水平地伸出水平壓射腔。本發(fā)明還公開了一種成型方法。集成了擠壓鑄造和機(jī)械攪拌，在對熔體實施攪拌過程中對熔體施加壓力和保壓操作，提高更加微細(xì)小晶核形成效率和增加單位體積內(nèi)的形核數(shù)量，縮短凝固時間，提高制備效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半固態(tài)制備裝置，本發(fā)明還涉及半固態(tài)制備方法。

背景技術(shù)

半固態(tài)成形技術(shù)包括流變成形和觸變成形兩大類，該技術(shù)是由美國麻省理工學(xué)院的M.C.Flemings教授率先提出的一種介于固態(tài)成形與液態(tài)成形(鑄造)技術(shù)之間的一種成形技術(shù)。該技術(shù)集成塑性成形和鑄造技術(shù)優(yōu)勢于一體，具有廣闊的應(yīng)用前景。實現(xiàn)半固態(tài)成形技術(shù)工程化應(yīng)用的前提是如何高效率制獲得高品質(zhì)半固態(tài)漿料。國內(nèi)外學(xué)者相繼圍繞半固態(tài)漿料制備技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。目前本領(lǐng)域常用且能夠制備出半固態(tài)漿料的方法有攪拌法(機(jī)械攪拌法、電磁攪拌法和氣體攪拌法等)和非攪拌法(射沉積法、超聲振動法、單棍旋轉(zhuǎn)法、半固態(tài)等溫處理法、應(yīng)變誘導(dǎo)法和近液相線法等)，是制備效率不高，規(guī)?；瘧?yīng)用困難。

半固態(tài)壓射成形作為一類典型的流變成形技術(shù)，其工程化的應(yīng)用受到高效率獲得高品質(zhì)技術(shù)約束的同時如何避免半固態(tài)漿料到目標(biāo)構(gòu)件成形過程中流程工序多，漿料保護(hù)技術(shù)要求高等技術(shù)約束。因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員相繼圍繞上述亟待解決的難題開展研究探索。

通過集成具備制漿和成形功能的設(shè)備研發(fā)與實現(xiàn)是解決上述難題的有效技術(shù)途徑。申請?zhí)枮?01510603486.2的中國發(fā)明專利申請《鎂合金半固態(tài)射出成型機(jī)構(gòu)》(公開號為CN105081269A)，該專利文獻(xiàn)設(shè)計了一套以鎂合金錠為原料，通過加熱裝置對合金錠加熱至固液共存的溫度區(qū)間，隨和通過攪拌制漿料螺旋送料結(jié)構(gòu)將半固態(tài)漿料送至料筒內(nèi)，隨后通過液壓缸將半固態(tài)漿料經(jīng)成形嘴推送到成型模具的型腔中。

專利號為ZL201320826653.6《半固態(tài)金屬流變注射成形機(jī)》(授權(quán)公告號為CN203578724U)，該專利文獻(xiàn)公開了采用螺桿剪切裝置推擠半固態(tài)漿料實現(xiàn)注射成形的設(shè)備。

上述對比文件公開集成制漿和成形功能的設(shè)備，有效的縮短了成形工序；但是仍存在主要的不足之處有：所采用漿料制備的一致性和穩(wěn)定性控制要求高。所采用螺桿攪拌和螺旋輸送半固態(tài)漿料的過程中，螺桿和螺旋輸機(jī)構(gòu)遭受固態(tài)漿料沖刷摩損的同時還要承受扭轉(zhuǎn)、熱沖擊、摩擦磨損的復(fù)雜交變應(yīng)力作用下，因?qū)ο鄳?yīng)機(jī)結(jié)構(gòu)制造材料和表面處理要求較高，且機(jī)構(gòu)的服役壽命較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種高品質(zhì)的半固態(tài)漿料且能減少漿料轉(zhuǎn)移流程的半固態(tài)壓射成形裝置。

本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種高品質(zhì)的半固態(tài)漿料且能減少漿料轉(zhuǎn)移流程的半固態(tài)壓射成形制備方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：1、一種半固態(tài)壓射成形裝置，其特征在于包括

水平壓射腔，水平方向的一側(cè)設(shè)有射流管且頂部設(shè)有進(jìn)料機(jī)構(gòu)，該水平壓射腔具有加熱元件；

密封機(jī)構(gòu)，設(shè)于前述水平壓射腔上并能啟閉的前述的射流管；以及

水平加壓攪拌機(jī)構(gòu)，包括攪拌電機(jī)、攪拌桿、活塞桿及柱塞桿，前述的活塞密封地設(shè)于前述水平壓射腔內(nèi)并能水平移動；前述的柱塞桿一端與前述的活塞連接，另一端水平地伸出水平壓射腔；前述的攪拌桿一端水平地伸入前述水平壓射腔內(nèi)并與活塞能轉(zhuǎn)動連接，另一端與前述的攪拌電機(jī)驅(qū)動連接。