[發(fā)明專利]一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210031572.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114346241B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)龍;劉景麟;黃體方;黃永憲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/00
• 分類號(hào): B22F3/00;B22F3/20;C22C1/05;B22F5/12;B22F5/00;H01B1/02;H01B1/04;H01B13/00
• 代理公司: 黑龍江龍權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23224
• 代理人: 姜有維

1.一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，包括存料模具(1)、上模具(2)、通水孔(21)、內(nèi)置水流道(22)、下模具(3)、密封槽(33)和擠壓模具(4)，其特征在于：所述存料模具(1)設(shè)置在上模具(2)上，擠壓模具(4)插入存料模具(1)，擠壓模具(4)能夠相對(duì)存料模具(1)旋轉(zhuǎn)，在擠壓模具(4)的攪拌與摩擦作用下，存料模具(1)內(nèi)部的原材料中的多種碳材料在基體內(nèi)部形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且擠壓模具(4)旋轉(zhuǎn)時(shí)賦予存料模具(1)內(nèi)部的原材料發(fā)生塑性變形作用；下模具(3)設(shè)置在上模具(2)的下側(cè)，上模具(2)和下模具(3)之間形成密封槽(33)；上模具(2)上沿著圓周方向開(kāi)有水流道(22)，水流道(22)與密封槽(33)連通，上模具(2)上設(shè)置有多個(gè)通水孔(21)，多個(gè)通水孔(21)均與水流道(22)連通；

使用所述裝置形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的方法包括以下步驟：

步驟一：用螺栓將存料模具(1)與上模具(2)緊固，用螺栓將上模具(2)與下模具(3)相連接并固定于工作臺(tái)上；將混合碳材料的金屬粉放置于存料模具(1)內(nèi)部，在存料模具(1)中材料的上部放置與存料模具(1)內(nèi)徑且與基體材料相同的金屬片；

步驟二：調(diào)整工裝使擠壓模具(4)外徑與存料模具(1)的內(nèi)徑同軸，擠壓模具(4)旋轉(zhuǎn)下扎，旋轉(zhuǎn)速度為300～5000rpm；下扎速度為2～500mm/min；下扎深度低于填充材料的高度；成形過(guò)程中始終保持循環(huán)水冷系統(tǒng)處理工作狀態(tài)；

步驟三：擠壓模具(4)達(dá)到預(yù)設(shè)位置后，以2～500mm/min的速度回抽，退出存料模具(1)；停止擠壓模具(4)旋轉(zhuǎn)，卸載擠壓模具(4)，取出成形零件；

步驟四：待模具冷卻后，將存料模具(1)取下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：還包括第二螺栓孔(24)和第四螺栓孔(31)，上模具(2)上密封槽(33)的周圍設(shè)置有四個(gè)第二螺栓孔(24)，下模具(3)上密封槽(33)的周圍設(shè)置有四個(gè)第四螺栓孔(31)，螺栓能夠插入對(duì)應(yīng)的第二螺栓孔(24)和第四螺栓孔(31)將上模具(2)和下模具(3)之間相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：還包括第一螺栓孔(23)和第五螺栓孔(32)，上模具(2)的邊緣位置設(shè)置有四個(gè)第一螺栓孔(23)，下模具(3)的邊緣位置設(shè)置有四個(gè)第五螺栓孔(32)，螺栓能夠插入對(duì)應(yīng)的第一螺栓孔(23)和第五螺栓孔(32)將上模具(2)和下模具(3)之間相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：還包括定位銑平面(12)和空腔(25)，上模具(2)的上側(cè)設(shè)置有空腔(25)，空腔(25)底部設(shè)置有第三螺栓孔(26)，存料模具(1)上設(shè)置有定位銑平面(12)，空腔(25)上設(shè)置有與定位銑平面(12)相配合的平面部，存料模具(1)插在空腔(25)處。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：還包括銷釘孔(11)和第三螺栓孔(26)，空腔(25)的底部設(shè)置有第三螺栓孔(26)，存料模具(1)上設(shè)置有銷釘孔(11)，銷釘孔(11)的直徑大于第三螺栓孔(26)直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：還包括出料孔(43)、成形孔(44)和成形端面(45)，擠壓模具(4)由多個(gè)部件以軸心為基準(zhǔn)沿圓周方向陣列拼接而成，上下兩部分具有不同的特征，上部分為夾持端，下部分為回轉(zhuǎn)體成形端，夾持端和回轉(zhuǎn)體成形端之間形成，擠壓模具(4)中心開(kāi)有出料孔(43)和成形孔(44)，成形孔(44)直徑小于出料孔(43)直徑，擠壓模具(4)的底部設(shè)置有成形端面(45)，成形端面(45)位于成形孔(44)下端，成形孔(44)位于出料孔(43)下端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種形變驅(qū)動(dòng)擠壓制備復(fù)合絲材或棒材的裝置，其特征在于：所述成形端面(45)為平面、內(nèi)凹面或者邊緣平面內(nèi)部?jī)?nèi)凹的混合模式。