CN204657444U - 一种轻合金连续激冷铸挤模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻合金连续激冷铸挤模具，包括模具本体，所述模具本体具有熔液容置腔和挤压成型通道；所述熔液容置腔呈筒状，其上端为开放端，在熔液容置腔内配合设有挤压冲头；所述挤压成型通道的进口端与熔液容置腔相连通，出口端来回弯曲数次后贯穿模具本体的侧壁；在模具本体上还设有若干冷却水通道，所述冷却水通道对称分布于挤压成型通道的两侧。本实用新型能使轻合金加工方便、快捷，成材率高，并且成材质量好。

Description

一种轻合金连续激冷铸挤模具

技术领域

本实用新型涉及金属成型技术领域，尤其涉及轻合金液固连续成形制备的强化工艺，具体地说涉及一种轻合金连续激冷铸挤模具。

背景技术

轻合金具有密度低、高比强度、高比刚度、导热性好、电磁屏蔽性优异、对振动及冲击能量的吸收高等优点，是非常重要的轻量化结构用绿色工程材料，在汽车、电子、航空航天等科技前沿领域具有广泛的应用前景。

但是，由于轻合金的密排六方结构使得它的塑性成型能力差，并且轻合金的强度低，抗腐蚀性能差，在一定的程度上限制了轻合金的广泛应用。目前，通过细化晶粒来改善其微观组织是一种有效的提高轻合金材料成型能力的方法。

近年来在轻合金晶粒细化方面开展了一些研究，主要是通过大变形处理方法如等径角挤压，搅拌摩擦焊，交叉轧制，异步轧制，往复挤压，多向锻造，累积叠轧工艺和道次变形量很大的热轧来使晶粒得到细化。但很多这样的方法由于其自身工艺的限制，细化晶粒的作用有待提高，细化轻合金材料微观组织、提高轻合金组织均匀性的作用还不明显。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于怎样解决轻合金加工麻烦，成材率低，成材质量差的问题，提供一种轻合金连续激冷铸挤模具。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种轻合金连续激冷铸挤模具，其特征在于：包括模具本体，所述模具本体具有竖直设置的熔液容置腔和与熔液容置腔相连的挤压成型通道；所述熔液容置腔呈筒状，其上端为开放端，在熔液容置腔内配合设有挤压冲头，所述挤压冲头与熔液容置腔的侧壁紧密贴合，下压挤压冲头能够将轻合金熔液压入挤压成型管道内；

所述挤压成型通道的进口端与熔液容置腔相连通，出口端来回弯曲数次后贯穿模具本体的侧壁，其内径从进口端到出口端逐渐减小，且挤压成型通道的出口端的轴向位于水平方向；

在模具本体上还设有若干冷却水通道，所述冷却水通道对称分布于挤压成型通道的两侧。

进一步地，所述挤压成型通道由依次相连的1段通道、2段通道、3段通道、4段通道、5段通道、6段通道和7段通道构成，其中，1段通道的进口端与熔液容置腔相连通，出口端向下倾斜，使1段通道与熔液容置腔之间形成15—30°的夹角α；2段通道的进口端与1段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使2段通道与1段通道之间形成90—105°的夹角β；3段通道的进口端与2段通道的出口端相连，出口端向下倾斜，使3段通道与2段通道之间形成90—105°的夹角γ；4段通道的进口端与3段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使4段通道与3段通道之间形成30—45°的夹角δ；5段通道的进口端与4段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使5段通道与4段通道之间形成90—125°的夹角ε；6段通道的进口端与5段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使6段通道与5段通道之间形成90—130°的夹角ζ；7段通道的进口端与6段通道的出口端相连，其出口端水平贯穿模具本体的侧壁，使7段通道与6段通道之间形成30—45°的夹角η。

进一步地，1段通道、2段通道、3段通道、4段通道、5段通道、6段通道和7段通道的内径比依次为：1:0.9:0.8:0.7:0.6:0.5:0.5。

进一步地，所述模具本体由对称设置的两部分组合形成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.在同一台设备上同时完成了激冷铸造和挤压、剪切三道工序，相比热挤压工艺省去了铸锭加热、开坯及热挤等多道工序，减少了废料，节约了能源。

2.省去了铸锭铣面，减少了热挤后的切头切尾，挤压余料可连续使用，成材率提高约15％～20％。

3.占地面积小，可连续稳定进行生产，简化生产工艺，制备和生产轻合金材料时间短、缩短生产周期，成形速度快，使生产效率大大提高，便于自动控制实现自动化。

4.本装置将液态金属与挤压变形技术合为一体，生产的轻合金材料强塑性好，成材质量高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为挤压通道的结构示意图。

图中：1—模具本体，2—熔液容置腔，3—挤压成型通道，31—1段通道，32—2段通道，33—3段通道，34—4段通道，35—5段通道，36—6段通道，37—7段通道，4—挤压冲头。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种轻合金连续激冷铸挤模具，包括模具本体1，所述模具本体1具有竖直设置的熔液容置腔2和与熔液容置腔2相连的挤压成型通道3。制作时，所述模具本体1由对称设置的两部分组合形成，从而使模具的制作更加方便、快捷，并降低模具的加工成本。所述熔液容置腔2呈筒状，其上端为开放端，在熔液容置腔2内配合设有挤压冲头4，所述挤压冲头4与熔液容置腔2的侧壁紧密贴合，下压挤压冲头4能够将轻合金熔液压入挤压成型管道内。在模具本体1上还设有若干冷却水通道，所述冷却水通道对称分布于挤压成型通道3的两侧。

所述挤压成型通道3的进口端与熔液容置腔2相连通，出口端来回弯曲数次后贯穿模具本体1的侧壁，其内径从进口端到出口端逐渐减小，且挤压成型通道3的出口端的轴向位于水平方向。具体实施时，1段通道31、2段通道32、3段通道33、4段通道34、5段通道35、6段通道36和7段通道37的内径比依次为：1:0.9:0.8:0.7:0.6:0.5:0.5。所述挤压成型通道3由依次相连的1段通道31、2段通道32、3段通道33、4段通道34、5段通道35、6段通道36和7段通道37构成，其中，1段通道31的进口端与熔液容置腔2相连通，出口端向下倾斜，使1段通道31与熔液容置腔2之间形成15—30°的夹角α；2段通道32的进口端与1段通道31的出口端相连，出口端向上倾斜，使2段通道32与1段通道31之间形成90—105°的夹角β；3段通道33的进口端与2段通道32的出口端相连，出口端向下倾斜，使3段通道33与2段通道32之间形成90—105°的夹角γ；4段通道34的进口端与3段通道33的出口端相连，出口端向上倾斜，使4段通道34与3段通道33之间形成30—45°的夹角δ；5段通道35的进口端与4段通道34的出口端相连，出口端向上倾斜，使5段通道35与4段通道34之间形成90—125°的夹角ε；6段通道36的进口端与5段通道35的出口端相连，出口端向上倾斜，使6段通道36与5段通道35之间形成90—130°的夹角ζ；7段通道37的进口端与6段通道36的出口端相连，其出口端水平贯穿模具本体1的侧壁，使7段通道37与6段通道36之间形成30—45°的夹角η。从而使轻合金熔液在亚快速凝固和在挤压三向压力及连续剪切作用下塑性变形，有效提高轻合金的质量。

生产过程中，以液态轻合金（熔液状）为原料，用水冷挤压的方式结晶，在模具本体1外部安装激冷水套，水套与冷却水通道的两端相连，水套内充满高速流动的冷却水，这样，模具内的金属液在挤压成型通道3中亚快速冷却凝固后，呈固态或半固态并承受连续挤压和剪切的外力，制备出轻合金棒材（型材）。通过该模具不仅可以消除轻合金铸造组织中的缩孔、疏松等缺陷,还可以改善零件的微观组织和力学性能,得到细化的表面细晶组织。挤压冲头4既有保压的作用又可以挤压推动金属液、还可以挤压成型固态（半固态）坯料，从而保持连续挤压。该加工过程具有亚快速凝固和在挤压三向压力及连续剪切作用下塑性变形的特点，可生产难变形合金棒材（型材），并提高力学性能。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种轻合金连续激冷铸挤模具，其特征在于：包括模具本体，所述模具本体具有竖直设置的熔液容置腔和与熔液容置腔相连的挤压成型通道；所述熔液容置腔呈筒状，其上端为开放端，在熔液容置腔内配合设有挤压冲头，所述挤压冲头与熔液容置腔的侧壁紧密贴合，下压挤压冲头能够将轻合金熔液压入挤压成型管道内；

所述挤压成型通道的进口端与熔液容置腔相连通，出口端来回弯曲数次后贯穿模具本体的侧壁，其内径从进口端到出口端逐渐减小，且挤压成型通道的出口端的轴向位于水平方向；

在模具本体上还设有若干冷却水通道，所述冷却水通道对称分布于挤压成型通道的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种轻合金连续激冷铸挤模具，其特征在于：所述挤压成型通道由依次相连的1段通道、2段通道、3段通道、4段通道、5段通道、6段通道和7段通道构成，其中，1段通道的进口端与熔液容置腔相连通，出口端向下倾斜，使1段通道与熔液容置腔之间形成15—30°的夹角α；2段通道的进口端与1段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使2段通道与1段通道之间形成90—105°的夹角β；3段通道的进口端与2段通道的出口端相连，出口端向下倾斜，使3段通道与2段通道之间形成90—105°的夹角γ；4段通道的进口端与3段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使4段通道与3段通道之间形成30—45°的夹角δ；5段通道的进口端与4段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使5段通道与4段通道之间形成90—125°的夹角ε；6段通道的进口端与5段通道的出口端相连，出口端向上倾斜，使6段通道与5段通道之间形成90—130°的夹角ζ；7段通道的进口端与6段通道的出口端相连，其出口端水平贯穿模具本体的侧壁，使7段通道与6段通道之间形成30—45°的夹角η。

3.根据权利要求2所述的一种轻合金连续激冷铸挤模具，其特征在于：1段通道、2段通道、3段通道、4段通道、5段通道、6段通道和7段通道的内径比依次为：1:0.9:0.8:0.7:0.6:0.5:0.5。

4.根据权利要求1所述的一种轻合金连续激冷铸挤模具，其特征在于：所述模具本体由对称设置的两部分组合形成。