[发明专利]一种杆针分离的镁合金细管制备装置与方法

说明书

一种杆针分离的镁合金细管制备装置与方法，属于金属材料及其加工技术领域；该装置主要包括挤压杆、挤压针、挤压针垫、挤压凹模、凹模垫、挤压筒、固定套、挤压模座、脱模架。该装置中挤压杆与挤压针分离，挤压过程中挤压针可在挤压筒内一定程度自由活动，实现自动对中，提高管材尺寸精度；而且挤压针和挤压凹模能够随时更换，通过调节两者配合来实现管材直径和壁厚尺寸控制。本发明通过该工艺制得的镁合金细管组织均匀、力学性能优良、表面质量良好、尺寸精确。本装置简单，加工成本低、效率高、材料利用率高，可大批量生产。

技术领域

本发明属于金属材料及其加工技术领域，具体为一种杆针分离的镁合金细管制备装置与方法。

背景技术

镁合金是实用金属中最轻的结构材料，除了具有密度低、比强度和比刚度高、机械加工性能优良等特点外，还具有良好的阻尼减震性能、抗冲击性能、导电导热性能及电磁屏蔽性能，已广泛应用于航空、航天、汽车以及3C等行业，已经成为继钢铁、铝合金之后第三大金属结构材料。镁合金具有密排六方结构，室温下滑移系少，导致其塑性较差，加工困难。目前，大多数实用的镁合金制品均采用铸造方法生产，特别是压铸件居多。然而，镁合金铸件的力学性能达不到某些应用的需求并且铸造组织容易产生缺陷，另外，铸造工艺也局限了产品的形状与尺寸。这些因素极大地限制了镁合金的应用。镁合金经过变形之后强度和塑性得到明显的提高，并且，变形工艺增加了制件形式，扩大了镁合金的应用范围。因此，变形镁合金已成为研究的热点，受到越来越多的关注。但是，由于镁合金的特殊结构，导致其变形比较困难，需要对镁合金的变形特点与变形工艺进行细致的研究，开发出适合镁合金的变形加工工艺。

变形镁合金广泛应用于汽车、航空航天、国防军工、生物医用、电子及其他民用领域。变形镁合金作为结构件应用于各个领域能够减轻设备重量，减少能源消耗，并且具有良好的机械性能。镁合金细管材作为一种变形镁合金在汽车、航空航天、生物医用、军工等领域也具有广泛的应用。采用挤压工艺制备细管能够提高原料利用率，并且制得的管材表面质量好，组织均匀，机械性能优良。但是，镁合金细管的质量受到挤压工艺(挤压温度、挤压比、挤压速度)以及合金成分的影响。另外，现有的镁合金细管加工装置多为单尺寸设备，只能实现单一尺寸管材加工，加工不同尺寸的管材时需要更换模架、挤压杆等多个零部件，加工成本高，工序复杂。为了简化镁合金细管加工工艺及提高管材质量需要对镁合金的成分进行合理的设计和对成型设备及加工工艺进行系统的研究。

现有的镁合金管材的制备方法有分流模挤压、芯轴挤压、挤压杆与挤压针一体式结构挤压等。分流模挤压法制得的管材内部存在拼合焊缝，致密性差，组织不均匀，从而降低了管材强度，而芯轴挤压和挤压杆与挤压针一体式结构挤压法，芯轴和挤压针的稳定性会随着长度的增加而降低，难以保证管材的尺寸精度。因此，具有均匀组织和高尺寸精度的镁合金管材是目前工业的需求，也将进一步拓宽镁合金的应用。

发明内容

目前镁合金管材挤压设备中挤压杆和挤压针为一整体件，本发明的目的是针对现阶段镁合金细管挤压工艺的不足，提供一种杆针分离的镁合金细管制备装置与方法，装置中挤压杆与挤压针分离，非一体式，本发明中两者分离的优点在于，挤压过程中挤压针可在挤压筒内一定程度自由活动，实现自动对中，提高管材尺寸精度。

本发明是通过以下技术方案实现的，