[实用新型]用于半固态合金浆料制备与成形的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备装置，尤其涉及一种用于半固态合金浆料制备与成形的装置

背景技术

半固态成形技术被公认为21世纪最有前途的轻合金近净成形技术之一，包括触变成形和流变成形两条工艺路线。经过30多年的发展，半固态成形技术经历了从流变成形到触变成形再到流变成形的螺旋式发展历程。与触变成形相比，流变成形具有流程短、废料及时当地回收、节能低耗，成为国内外研究的重点和热点。

最近几年来的研究发现，不用打碎枝晶组织也可以获得细小的、近球形的半固态组织。在凝固过程初期，通过控制形核和长大过程，即将合金保持在液相线温度附近能产生大量晶核，同时限制晶核生长，能获得半固态组织。上述介绍的机械搅拌、电磁搅拌、SSR、NRC就是该理论思想的典型代表。在这些工艺中基本上都采用了“低过热度”，即先将合金熔体温度控制在合金液相线温度附近，再进行浇注或进行各种搅拌或振动。但上述工艺过多依赖于低过热度浇注。虽然低过热度浇注有利于细化晶粒，但要求浇注温度必须控制在液相线附近，对温度控制的精度和均匀性要求非常高，在实际操作中有较大困难，特别是大体积浆料微观组织的均匀性方面，这是上述工艺尚未得到工业推广和应用的重要原因。目前，流变成形研究的合金主要集中在铸造类合金，如ZL101、AZ91D等，通用铸造合金凝固区间较大，便于浆料制备，但成形后的力学性能较低。变形铝合金是广泛用于航空、航天及汽车行业的轻金属之一，目前基本上都采用触变模锻工艺进行成形，但变形铝合金流变成形的相关研究和报道很少。另外，对易燃易氧化的合金，如镁合金、Al-Li系合金的研究也是非常有限的，易燃易氧化特性对工艺和设备均提出了特殊要求，会增加设备和工艺的复杂性，上述流变铸造工艺并不能充分解决该问题，在浆料制备过程中会对合金熔体产生二次污染。

综上所述，世界范围内对流变成形的研究方兴未艾，上述各种制备半固态浆及流变成形工艺和设备均有其优点和缺陷，开发新的半固态浆料制备及流变成形工艺和设备仍然是半固态成形领域研究的重点，以便简化工艺、降低成本、降低浆料制备过程对合金熔体产生的二次污染、扩大适用合金种类。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于半固态合金浆料制备与成形的装置，该装置取消了触变成形中的二次加热过程，简化成形工艺流程、减少了设备投资，易于实现工业化。

本实用新型是这样来实现的，它包括进料漏斗、冷却通道、驱动齿轮、气体保护阀门、导料器、浆料收集器、推杆、浆料控制炉、冷却元件、加热元件、冲头、模具、压射室、支架。其特征是进料漏斗连接冷却通道，冷却通道与水平面成一定角度，使合金熔体在自身重力下沿着冷却通道内壁向下流动，冷却通道外壁连接驱动齿轮，通过驱动齿轮使冷却通道绕其中心轴线做周期性回转式摆动，支架固定冷却通道。在冷却通道下端口连接气体保护阀门，气体保护阀门连接导料器，导料器连接浆料收集器，浆料收集器在浆料控制炉内，浆料控制炉分别连接加热元件和冷却元件，通过调节加热元件和冷却元件，使浆料收集器内的半固态合金浆料在预定冷却速度下冷却，并且在浆料收集器下端连接推杆，推杆可推动浆料收集器将半固态合金浆料倒入模具内。将浆料收集器内的半固态合金浆料倒入压射室，压射室连接模具，冲头在压射室内自由滑动，通过冲头可将压射室内的半固态合金浆料推入模具中，在压力作用下完成半固态浆料成形。

本实用新型的技术效果是：取消了触变成形中的二次加热过程，简化成形工艺流程、减少了设备投资，易于实现工业化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型成形装置一结构示意图。

图3为本实用新型成形装置二结构示意图。

在图中，1、进料漏斗 2、冷却通道、3、驱动齿轮 4、气体保护阀门 5、导料器 6、浆料收集 7、推杆 8、浆料控制炉 9、冷却元件 10、加热元件 11、冲头 12、模具 13、压射室 14、支架

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型是这样来实现的，它包括进料漏斗1、冷却通道2、驱动齿轮3、气体保护阀门4、导料器5、浆料收集器6、推杆7、浆料控制炉8、冷却元件9、加热元件10、冲头11、模具12、压射室13、支架14。其特征是进料漏斗1连接冷却通道2，冷却通道2与水平面成一定角度，使合金熔体在自身重力下沿着冷却通道2内壁向下流动，冷却通道2外壁连接驱动齿轮3，通过驱动齿轮3使冷却通道2绕其中心轴线做周期性回转式摆动，支架14固定冷却通道2。在冷却通道2下端口连接气体保护阀门4，气体保护阀门4连接导料器5，导料器5连接浆料收集器6，浆料收集器6在浆料控制炉8内，浆料控制炉8分别连接加热元件10和冷却元件9，通过调节加热元件10和冷却元件9，使浆料收集器6内的半固态合金浆料在预定冷却速度下冷却，并且在浆料收集器6下端连接推杆7，推杆7可推动浆料收集器6将半固态合金浆料倒入模具12内。将浆料收集器6内的半固态合金浆料倒入压射室13，压射室13连接模具12，冲头11在压射室13内自由滑动，通过冲头11可将压射室13内的半固态合金浆料推入模具12中，在压力作用下完成半固态浆料成形。