[发明专利]一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具，其特征在于：包括挤压筒、挤压垫以及成型芯轴，所述挤压筒具有进料段和出料段，所述挤压垫设于进料段内，并能够在进料段内自由移动；在进料段和出料段之间设有分隔段和焊合室，所述分隔段将进料段和焊合室隔断，在分隔段上设有数条坯料通道，所述坯料通道的一端与进料段相连通，另一端与焊合室相连通；所述出料段与焊合室相连通，且焊合室的内径大于出料段的内径；所述成型芯轴与挤压筒同轴心线设置，其一端与分隔段相连，另一端穿过焊合室和出料段，并从出料段伸出，该成型芯轴与出料段之间具有间隙，使成型芯轴与出料段之间形成管材成型区域；

所述坯料通道包括分流段、第一剪切段和第二剪切段，其中，分流段与挤压筒的进料端相连通，其轴心线与挤压筒的轴心线平行，第一剪切段的一端与分流段相连通，另一端向背离挤压筒轴心线方向倾斜后与第二剪切段相连通，使第一剪切段与分流段之间形成剪切转角α，第二剪切段的一端与第一剪切段相连通，另一端与焊合室相连通，且第二剪切段的轴心线与挤压筒的轴心线平行，使第二剪切段与第一剪切段之间形成剪切转角β。

2.根据权利要求1所述的一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具，其特征在于：所述坯料通道的分流段、第一剪切段和第二剪切段之间的长度L1、L2、L3比为：（1~2）：（1~1.5）：（0.5~1）；该分流段、第一剪切段和第二剪切段之间的半径R1、R2、R3比为：(1~1.5):(0.5~1):(0.1~0.5)。

3. 根据权利要求2所述的一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具，其特征在于：所述挤压垫的直径为R，焊合室的直径为D，且2*（R-2）-20 >D>2（R1+R3）mm。

4.根据权利要求1所述的一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具，其特征在于：所述挤压筒和挤压垫均采用H13模具钢制成，其中，挤压筒、分隔段以及成型芯轴一体成型。

5.根据权利要求1所述的一种高强韧性细晶轻合金管材的制备模具，其特征在于：进料段与分流段的连接处、分流段与第一剪切段的连接处、第一剪切段与第二剪切段的连接处、第二剪切段与焊合室的连接处、以及焊合室与出料段连接处均采用圆弧过渡，且圆弧的半径为0.8~2mm。

6.一种利用上述任一权利要求所述的高强韧性细晶轻合金管材的制备模具制备细晶轻合金管材方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将轻合金圆柱坯料加热到再结晶温度以上，并保温0.5-4小时；其中，所述再结晶温度至少为200°；

2）将加热后的坯料放入挤压筒；

3）开启挤压机，通过挤压机挤压坯料；

4）在挤压机的挤压下，坯料依次经过分流段、第一剪切段、第二剪切段、以及管材成型区域，最终成型得到管材。