[实用新型]一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具

说明书

一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具，本实用新型涉及铝基复合材料挤压工艺领域，特别是一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具。本实用新型是要解决现有铝合金挤压模具无法对大尺寸铝基复合材料进行挤压生产的问题。一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具由挤压杆、挤压筒和腔模组成；所述腔模主要包括挤压通道、导向孔、定位销、定位孔和起重孔。本实用新型用于低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材的挤压成型。

技术领域

本实用新型涉及铝基复合材料挤压工艺领域，特别是一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具。

背景技术

颗粒增强铝基复合材料具有高比强度、高比刚度、低密度、低膨胀系数和良好的高温性能等优点，目前已经被用于航空航天，汽车，电子封装，交通运输以及体育器材等领域，并且需求规模也逐年增加。

虽然颗粒的加入会显著的提高铝合金基体的综合性能，然而，颗粒加入后，增强铝基复合材料的变形能力减弱，挤压过程中的摩擦力增加，因此传统的铝合金挤压模具并不适用于铝基复合材料的挤压生产。

同时，随着颗粒增强铝基复合材料应用的增加，对材料的尺寸也提出了越来越高的要求，大尺寸复合材料的制备和生产面临着越来越严峻的挑战。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有铝合金挤压模具无法对大尺寸铝基复合材料进行挤压生产的问题。进而提供一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具。

一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具由挤压杆、挤压筒和腔模组成；所述挤压杆的下端与挤压筒内壁上端活动连接，所述腔模固定在挤压筒的下端；所述腔模的上部沿轴向中心位置开有挤压通道，所述腔模的下部沿轴向中心位置开有导向孔，所述挤压通道与导向孔相连通，所述腔模的两侧对称设置起重孔，所述导向孔底面圆周的外侧对称设置有定位销；所述腔模的下端在轴向中心点的两侧对称设置定位孔。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实现了大尺寸低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料棒材的挤压，挤压比大，改善铝基复合材料内颗粒分布，增强颗粒和铝基体的界面结合，显著提高低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料质量。提高低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料致密度，显著改善复合材料塑性，材料可加工性显著提高。工艺简单，操作方便，复合材料材料成品率高。

附图说明

图1为低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具的结构示意图；

图2为低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式一种低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料棒材挤压模具由挤压杆1、挤压筒2和腔模3组成；所述挤压杆1的下端与挤压筒2内壁上端活动连接，所述腔模3固定在挤压筒2的下端；所述腔模3的上部沿轴向中心位置开有挤压通道5，所述腔模3的下部沿轴向中心位置开有导向孔7，所述挤压通道5与导向孔7相连通，所述腔模3的两侧对称设置起重孔6，所述导向孔7底面圆周的外侧对称设置有定位销8；所述腔模3的下端在轴向中心点的两侧对称设置定位孔9。

本实用新型的使用方法：将挤压杆1和挤压筒2安装在挤压机上，然后对挤压通道5、挤压杆1与材料接触面和挤压筒2内壁均采用润滑剂进行润滑；润滑剂为机油、汽油、石墨、二硫化钼或六方氮化硼等，本实用新型的润滑剂选择为六方氮化硼；将腔模3固定在挤压筒2的下端，通过定位销8和定位孔9与挤压机的模座进行定位；随后，将挤压杆1、挤压筒2及腔模3加热至400～450℃，同时对低体积分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料坯料预热，坯料预热前进行表面清理，以防止表面杂质对挤压棒材质量的影响；然后将预热的坯料放入挤压杆1和腔模3之间，进行低体积分数陶瓷颗粒增强铝复合材料挤压；挤压比选择为5～100，出口速度控制在0.2～1m/min。