[发明专利]半固态压射成形装置及利用该装置的成形方法

说明书

一种半固态压射成形装置，其特征在于包括水平压射腔、密封机构及水平加压搅拌机构，水平加压搅拌机构包括搅拌电机、搅拌杆、活塞杆及柱塞杆，前述的活塞密封地设于前述水平压射腔内并能水平移动；前述的柱塞杆一端与前述的活塞连接，另一端水平地伸出水平压射腔。本发明还公开了一种成型方法。集成了挤压铸造和机械搅拌，在对熔体实施搅拌过程中对熔体施加压力和保压操作，提高更加微细小晶核形成效率和增加单位体积内的形核数量，缩短凝固时间，提高制备效率。

技术领域

本发明涉及一种半固态制备装置，本发明还涉及半固态制备方法。

背景技术

半固态成形技术包括流变成形和触变成形两大类，该技术是由美国麻省理工学院的M.C.Flemings教授率先提出的一种介于固态成形与液态成形(铸造)技术之间的一种成形技术。该技术集成塑性成形和铸造技术优势于一体，具有广阔的应用前景。实现半固态成形技术工程化应用的前提是如何高效率制获得高品质半固态浆料。国内外学者相继围绕半固态浆料制备技术进行了相关研究。目前本领域常用且能够制备出半固态浆料的方法有搅拌法(机械搅拌法、电磁搅拌法和气体搅拌法等)和非搅拌法(射沉积法、超声振动法、单棍旋转法、半固态等温处理法、应变诱导法和近液相线法等)，是制备效率不高，规模化应用困难。

半固态压射成形作为一类典型的流变成形技术，其工程化的应用受到高效率获得高品质技术约束的同时如何避免半固态浆料到目标构件成形过程中流程工序多，浆料保护技术要求高等技术约束。因此本领域的技术人员相继围绕上述亟待解决的难题开展研究探索。

通过集成具备制浆和成形功能的设备研发与实现是解决上述难题的有效技术途径。申请号为201510603486.2的中国发明专利申请《镁合金半固态射出成型机构》(公开号为CN105081269A)，该专利文献设计了一套以镁合金锭为原料，通过加热装置对合金锭加热至固液共存的温度区间，随和通过搅拌制浆料螺旋送料结构将半固态浆料送至料筒内，随后通过液压缸将半固态浆料经成形嘴推送到成型模具的型腔中。

专利号为ZL201320826653.6《半固态金属流变注射成形机》(授权公告号为CN203578724U)，该专利文献公开了采用螺杆剪切装置推挤半固态浆料实现注射成形的设备。

上述对比文件公开集成制浆和成形功能的设备，有效的缩短了成形工序；但是仍存在主要的不足之处有：所采用浆料制备的一致性和稳定性控制要求高。所采用螺杆搅拌和螺旋输送半固态浆料的过程中，螺杆和螺旋输机构遭受固态浆料冲刷摩损的同时还要承受扭转、热冲击、摩擦磨损的复杂交变应力作用下，因对相应机结构制造材料和表面处理要求较高，且机构的服役寿命较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种高品质的半固态浆料且能减少浆料转移流程的半固态压射成形装置。

本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种高品质的半固态浆料且能减少浆料转移流程的半固态压射成形制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：1、一种半固态压射成形装置，其特征在于包括

水平压射腔，水平方向的一侧设有射流管且顶部设有进料机构，该水平压射腔具有加热元件；

密封机构，设于前述水平压射腔上并能启闭的前述的射流管；以及

水平加压搅拌机构，包括搅拌电机、搅拌杆、活塞杆及柱塞杆，前述的活塞密封地设于前述水平压射腔内并能水平移动；前述的柱塞杆一端与前述的活塞连接，另一端水平地伸出水平压射腔；前述的搅拌杆一端水平地伸入前述水平压射腔内并与活塞能转动连接，另一端与前述的搅拌电机驱动连接。