[发明专利]基于低熔点合金半固态熔体的成型系统

说明书

本发明公开了一种基于低熔点合金半固态熔体的成型系统，包括制备装置和成型装置，制备装置包括机架，机架上设有合金熔炼装置、熔体射出装置、熔体搅拌装置，所述合金熔炼装置对合金进行熔炼形成半固态熔体，熔体射出装置包括喷射管，半固态熔体由喷射管喷出；熔体搅拌装置包括搅拌仓；成型装置包括成型模具，成型模具内设有主管腔道和支管腔道，主管腔道和支管腔道相连通，排出口连通于主管腔道，成型模具内设置有若干冷却通道，若干冷却通道环绕主管腔道分布，成型模具内沿支管腔道的周向设置有若干加热通道，若干加热通道环绕支管腔道分布。本发明自动化程度高，而且半固态合金存在成分均匀、晶核圆整度好，半固态合金的成型效果好。

技术领域

本发明涉及流变成形技术领域，特别涉及基于低熔点合金半固态熔体的成型系统。

背景技术

半固态合金是介于液态和固态之间的一类“软物质”，静止时像固体物质可以搬运，外力作用下像流体可以产生连续变形，其内部特征是（近）球状晶均匀悬浮于液相中。

制备半固态金属可采用环保型低熔点合金，低熔点合金指能够在100℃内进行液固相的转变。现有的低熔点半固态合金在制备时，需要通过多道工序，才能将固态合金制备成半固态合金，工序复杂，自动化程度低，而且现有的半固态合金制备装置多采用机械搅拌、电磁搅拌以及超声波搅拌等方式。但机械搅拌产出的半固态合金存在成分不均匀、晶核圆整度差等缺点，且制备装置不易清洗。电磁搅拌和超声波搅拌装置仍存在搅拌死区，合金利用率低且制备成本较高。此外半固态合金在制备完成后，需要进行加工成型，然后半固态合金成型能力远不及铅的成型能力，应用的局限性很大。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种应用于低熔点合金半固态熔体制备装置，自动化程度高，而且半固态合金存在成分均匀、晶核圆整度好，半固态合金的成型效果好。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

基于低熔点合金半固态熔体的成型系统，包括制备装置和成型装置，所述制备装置包括机架，所述机架上设有合金熔炼装置、熔体射出装置、熔体搅拌装置，所述合金熔炼装置对合金进行熔炼形成半固态熔体；所述熔体射出装置包括喷射管和带动所述喷射管摆动的摆动机构, 所述合金熔炼装置熔炼形成的半固态熔体由所述喷射管摆动喷出；所述熔体搅拌装置包括搅拌仓，所述搅拌仓内壁呈螺旋锥形，所述搅拌仓设有进入口和排出口，所述喷射管的输出端经所述搅拌仓的进入口伸入所述搅拌仓内，摆动机构带动所述喷射管摆动以将半固态熔体喷射至搅拌仓的预形核区域内，所述搅拌仓由进入口至排出口自上至下依次设有第一温控区域、第二温控区域、第三温控区域和第四温控区域，其中，第一温控区域的温度低于合金固相线温度，第二温控区域的温度高于合金液相线温度，第三温控区域的温度位于合金固相线温度和合金液相线温度之间，所述第四温控区域的温度为常温，所述搅拌仓底部设有排出口；所述成型装置包括成型模具，所述成型模具内设有一个主管腔道和至少一个支管腔道，所述主管腔道和所述支管腔道相连通，所述搅拌仓内的半固态熔体经排出口流入至所述主管腔道，所述成型模具内沿所述主管腔道的周向设置有若干冷却通道，若干所述冷却通道环绕所述主管腔道分布，所述成型模具内沿所述支管腔道的周向设置有若干加热通道，若干所述加热通道环绕所述支管腔道分布。