[发明专利]阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置及方法

权利要求书

1.阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置，其特征在于，包括挤压机，所述挤压机的挤压筒连接有模具支撑座，所述的模具支撑座内设有分瓣模具组件，所述的分瓣模具组件包括大头区整体模具和若干组基材模具，所述的大头区整体模具和若干组基材模具一端均设有工作面凸台，所述的大头区整体模具和若干组基材模具各自工作凸台依次相接，所述的大头区整体模具和若干组基材模具另一端对齐，形成共同端面，且该共同端面整体卡设有滑动楔键，所述的滑动楔键能够沿共同端面上下滑动。

2.根据权利要求1所述的阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置，其特征在于，所述的若干组基材模具各自工作凸台的端部倒角，所述的倒角位置相应挤压形成各基材段的过渡段，所述的倒角角度、长度与过渡段的夹角、长度相对应。

3.根据权利要求1所述的阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置，其特征在于，所述的若干组基材模具沿挤压方向，依次包括第n组基材模具，第n-1组基材模具，……，第二组基材模具，第一组基材模具，相应用于挤压获得第n段基材段，第n-1段基材段，……，第二段基材段，第一段基材段。

4.根据权利要求1所述的阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置，其特征在于，所述的分瓣模具组件均为两瓣分瓣模具，分瓣模式为：将模具从垂直于水平面中见面分开，形成左右两瓣的分瓣模具，所述的挤压筒和模具分别设有加热保温装置。

5.根据权利要求1所述的阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备装置，其特征在于，所述的分瓣模具组件截面形状包括梯形或圆形，相应获得的为梯度变截面铝合金梯形型材或棒材。

6.采用权利要求1所述的装置进行阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向挤压机的挤压筒内模具支撑座上依次安装大头区整体模具、第n组基材模具、……、第2组基材模具、第1组基材模具后，向下滑动滑动楔键，固定大头区整体模具和基材模具；

(2)取铝合金铸锭，放入挤压机，加热至流动态后，依次经过整体模具工作凸台和分瓣模具工作凸台挤压，挤压出第一段基材段，相应在第一段基材段靠近工作凸台一侧形成过渡段，向上移动滑动楔键，挤出第一组基材模具，依次进行第二段基材段挤压，直至完成大头段挤压，制得梯度变截面铝合金型材，所述的型材包括大头段和若干段基材段，其中挤压过程温度要低于熔点，同时保持良好的流动性，所述的铸锭和模具加热温度为400～550℃，所述的基本型材挤压速度为0.1-0.8m/min，大头部分挤压速度为0.2-1.0m/min；所述的若干段基材段与下一段基材段相邻的一侧均包括过渡段，所述的过渡段尺寸调控如下：

当制备的梯度变截面铝合金型材的大头段与第一基材段横截面积比1:1-5:1时，过渡段斜面与垂直方向角度为0-15°；

当制备的梯度变截面铝合金型材的大头段与第一基材段横截面积比为5:1～9:1时，过渡段斜面与垂直方向角度为15°-45°；

当制备的梯度变截面铝合金型材的大头段与第一基材段横截面积比＞9:1时，过渡段斜面与垂直方向角度为45°-60°；

调整过度面斜角角度，以保证金属呈现流变状态，完成分段挤压成型。

7.根据权利要求6所述的装置进行阶段连续挤压梯度变截面铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，铝合金铸锭为硬质铝合金，具体为2系、5系或7系硬质铝合金，所述的2系硬质铝合金型号为LY12或2024，5系硬质铝合金型号为LF6，7系硬质铝合金型号为LC4或7055。