[發明專利]一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法

在審

• 申請號: 201910011580.7
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109675948A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李彩霞;張洋;張程皓;朱智超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00;B21C25/02;B21B3/00;C22F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：包括沖頭（1）、轉角擠壓通道（3）、小截面扭擠通道（4）大截面矩形通道（5）、小截面正擠壓一級六邊形通道（6）、小截面正擠壓二級矩形通道（7）和模套（12）、上軋輥（17）、下軋輥（18）；在擠壓和軋制前對制備進行制備；

所述變形通道凹模（9）安裝在模套（12）內，變形通道凹模（9）設有通道入口和通道出口、沖頭（1）安裝在通道入口處、轉角擠壓通道（3）安裝在變形通道凹模（9）內、轉角擠壓通道（3）的一端與通道入口相連通，另一端通過小截面扭擠通道（4）大截面矩形通道（5）與小截面正擠壓一級六邊形通道（6）和小截面正擠壓二級矩形通道（7）相連通、小截面正擠壓二級矩形通道（7）與通道出口相連通，擠出坯料（8）與上軋輥（17）和下軋輥（18）相連通；

所述擠壓和軋制前制備材料步驟：1.將鎂合金原錠在680-720℃之間熔化；2.將熔化的金屬液在680-720℃之間鑄造成鎂合金實心圓鑄錠，自然冷卻至室溫；3.圓鑄錠加工成圓柱狀，在410℃進行24小時均勻化處理，提高其成型性能；4將熱處理后的鑄錠加熱到300-400℃進行擠壓和軋制。

2.根據權利要求1所述的一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：所述模套（12）的上端面上圓周分布有多個加熱孔（10），變形通道凹模（9）和模套（12）側壁上設有熱電偶測溫孔（11）。

3.根據權利要求1所述的一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：大截面矩形通道的橫截面呈矩形、六邊形或八邊形，小截面正擠壓一級六邊形通道的橫截面呈矩形、六邊形或八邊形。

4.根據權利要求1所述的一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：變形通道凹模（9）由兩個半模拼裝而成，變形通道凹模（9）呈倒立圓臺狀。

5.根據權利要求1所述的一種高性能鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：每一個軋制行程開始前，上軋輥首先壓下至設定的尺寸。

6.根據權利要求1所述的一種高強度高韌性鎂合金變通道擠壓與軋制復合成型裝置及方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：

步驟一、1.將鎂合金原錠在680-720℃之間熔化；

2.將熔化的金屬液在680-720℃之間鑄造成鎂合金實心圓鑄錠，自然冷卻至室溫；

3.圓鑄錠加工成圓柱狀，在410℃進行24小時均勻化處理，提高其成型性能；

4.將熱處理后的鑄錠加熱到300-400℃進行擠壓和軋制；

步驟二、沖頭（1）下行施載，坯料（2）在沖頭（1）的作用下進入等通道轉角擠壓通道（3）內，發生剪切變形；

步驟三、沖頭（1）繼續下行，坯料（2）進入小截面扭擠通道（4）內，坯料（2）在小截面扭擠通道（4）內發生擠扭變形；

步驟四、沖頭（1）繼續下行，坯料（2）進入大截面矩形通道（5）內，坯料（2）在大截面矩形通道（5）內發生擠壓變形；

步驟五、隨著擠壓變形過程的進行，坯料（2）進入小截面正擠壓一級六邊形通道（6）內，坯料（2）在小截面正擠壓一級六邊形通道（6）內產生擠壓變形；

步驟六、隨著擠壓變形過程的進行，坯料（2）進入小截面正擠壓二級矩形通道（7）內產生擠壓變形；

步驟七、隨著擠出過程的進行，坯料（2）在軋機前臺喂入，將上軋輥（17）壓下至設定尺寸，坯料（2）在軋輥的旋轉帶動下拽入軋制區域，進行軋制變形，即完成金屬材料變通道與軋制復合成的成形零件（8）。