[发明专利]一种制备高性能镁合金管材的模具

说明书

本发明提供了制备高性能镁合金管材的模具，冲头是活动式设置，冲头正对挤压筒的料筒，向下移动后对料筒内的镁合金料进行挤压；挤压筒上设置有加热装置进行加热；凹模与挤压筒配合设置，凹模的内孔与料筒正对；挤压筒、凹模设置在带有内孔的底座上，芯轴下端设置在支撑板上，上端伸入凹模的内孔，与凹模的内孔配合，芯轴的外侧面与凹模内孔的内壁面之间，形成挤压型腔。本发明，在同一模具上同时完成了挤压、连续剪切‑弯曲、管材成形、整形4道工序，工艺工序更少、减少了废料、节约了能源；挤压和连续剪切变形可引入大应变率，促进超细晶镁合金动态再结晶的发生，更能发挥超细晶镁合金材料的塑性变形能力；能够批量生产超细晶镁合金薄壁管材。

技术领域

本发明涉及一种金属材料处理的模具，尤其是一种制备高性能镁合金管材的模具。

背景技术

在工业生产中，管材在生产加工过程中，主要通过成型模具挤压成型管材；传统轻合金塑性变形工艺包含铸锭制备、铸锭处理、坯料加热、热塑性变形等多个阶段。

就制造超细晶合金（轻合金）管材而言，特别是薄壁和高精度的轻合金管材，目前，主要采用挤压的方式成型，但传统的挤压生产过程中，一般为正挤压，正挤压会形成沿管材挤压方向的带状组织和强烈的基面织构，严重降低了镁合金的力学性能，并造成力学性能的各向异性，这些织构不利于薄管的二次加工（如内高压成形、折角、煨弯等）；容易造成轻合金铸造组织中的缩孔、疏松等缺陷，使得管材尤其是薄管的加工精度变差。并且，传统挤压后的轻合金管材横向截面组织为等轴晶粒，挤压后的纵向截面组织变成细长晶粒，而且特别明显。同时，由于对薄壁管材的强韧性、二次成形性能与尺寸精度要求严格，必须采用控形控性一体化的塑性成形方法，实现充填完整、变形均匀以及成形过程微观组织结构演变的协调控制，这也是当前塑性成形领域研究的热点问题。

当前镁产业急需发展成批的高性能镁合金新材料、先进低成本低能耗的原镁生产技术、大尺寸超薄和复杂零部件生产的成套技术，尤其是缺乏能同时完成挤压、连续剪切-弯曲、管材成形、整形的一套模具，不能满足市场和用户的需要。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种中空镁合金型材的成型模具，提供一种同时完成挤压-剪切-弯曲-整形复合变形的镁合金管材制备模具。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：制备高性能镁合金管材的模具，其特征在于：主要包括冲头、挤压筒、凹模、底座、芯轴和支撑板；冲头是活动式设置，冲头正对挤压筒的料筒，向下移动后进入料筒，对料筒内的镁合金料进行挤压；挤压筒上设置有加热装置进行加热；凹模与挤压筒配合设置，凹模的内孔与料筒正对；挤压筒、凹模设置在带有内孔的底座上，芯轴下端设置在支撑板上，上端伸入凹模的内孔，与凹模的内孔配合，芯轴的外侧面与凹模内孔的内壁面之间，形成挤压型腔。

进一步的特征是：所述凹模设置在挤压筒下部的腔体内，被挤压筒包覆在内。

挤压筒上设置有若干个加热孔，在加热孔内插入发热的加热棒，对挤压筒以及镁合金料进行加热。

芯轴的中心线与凹模内孔的中心线重合，形成等间距的挤压型腔。

在凹模上设置有加热孔，插入发热的加热棒进行加热。

凹模上的加热孔，与挤压筒上的部分加热孔位置对应，加热棒从挤压筒上的加热孔伸入凹模上的加热孔内。