[发明专利]用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具

权利要求书

1.用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于：包括带有内孔的底座（7），所述底座（7）上设置有与内孔连通的漏水口（17），所述底座（7）上方设置有与内孔正对的料筒（3），所述料筒（3）中部设置有用于存放坯料（9）的挤压腔，所述挤压腔上设置有用于对坯料（9）挤压且沿挤压腔上下移动的挤压杆（1），所述料筒（3）内设置有用于对坯料（9）加热的加热装置，所述料筒（3）的底部可拆卸连接有位于内孔孔口处的凹模，所述凹模中部设置有用于连通内孔和挤压腔的型腔；

所述挤压杆（1）下方设置有固定在底座（7）上的挤压针（6），所述挤压针（6）包括从上至下依次螺纹连接的导流杆（14）、成型件以及引导杆（16），其中，所述成型件外侧面与所述凹模内壁之间形成具有对坯料（9）连续挤压剪切且扩管整形的挤压通道，所述底座（7）一侧设置有用于对成型后的坯料（9）降温的冷却装置，在挤压杆（1）挤压坯料（9）时，使得坯料（9）经过挤压通道完成镁合金动态结晶后再经冷却装置快速冷却形成镁合金管材。

2.根据权利要求1所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述挤压杆（1）呈中空结构，所述导流杆（14）上端能嵌入挤压杆（1）空腔内，所述导流杆（14）外壁与挤压腔内壁之间形成环状的挤压腔。

3.根据权利要求1-2任一项所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述加热装置包括加热线圈（2）和加热棒（10），所述料筒（3）上设置有呈圆环结构的加热凹槽，所述加热线圈（2）绕设在所述加热凹槽内，所述加热凹槽与挤压腔之间设置有呈长条状的加热孔，且所述加热孔贯穿所述凹模，所述加热棒（10）安装在所述加热孔内。

4.根据权利要求3所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述冷却装置包括水箱（12），所述水箱（12）底部设置有延伸至内孔的出水管，所述出水管上设置有朝向所述引导杆（16）上端的喷嘴（8），所述水箱（12）与所述出水管连通处设置有水泵（11）。

5.根据权利要求1、2和4任一项所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述成型件为第一成型件（15），所述凹模为第一凹模（4），所述第一成型件（15）外侧面与第一凹模（4）内壁之间形成第一挤压通道，所述第一挤压通道上部分空间为具有对坯料（9）挤压且剪切的非对称挤压区域，所述第一挤压通道的下部分空间为具有对坯料（9）连续剪切且扩管整形的挤压剪切扩管整形区域，其中，所述非对称挤压区域为通孔中心分别到通孔两侧内壁的两个区域，其中，一个区域（A2）的直径从上至下逐渐减小，另一个区域（A1）的直径保持不变。

6.根据权利要求5所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述挤压剪切扩管整形区域包括从上至下依次衔接的普通挤压区（B1）、第一定径区（B2）以及若干段剪切扩管区，所述普通挤压区（B1）与所述非对称挤区域相衔接，所述普通挤压区（B1）的通孔内壁向通孔中心倾斜靠拢，使得通孔内径逐渐缩小；所述第一定径区（B2）的通孔内壁竖直向下延伸，使得通孔内径保持不变；所述剪切扩管区的通孔内壁向外倾斜后向下弯折并延伸，使得剪切扩管区形成可变内径通道。

7.根据权利要求6项所述的用于制备大口径镁合金管材的快换式成型模具，其特征在于，所述剪切扩管区包括第一段剪切扩管区和第二段剪切扩管区，所述第一段剪切扩管区包括第一扩径剪切区（B3）和第二定径区（B4），所述第一扩径剪切区（B3）与第一定径区（B2）相衔接，所述第一扩径剪切区（B3）的通孔内径逐渐扩大，所述第二定径区（B4）的通孔内壁竖直向下延伸，使得通孔内径保持不变，所述第一扩径剪切区（B3）与第二定径区（B4）之间以圆角平衡过渡连接，所述第二定径区（B4）的内径大于第一定径区（B2）的内径。