[发明专利]镁合金微细管材挤压模具及镁合金微细管材的挤压方法

说明书

本发明公开的一种镁合金微细管材挤压模具，包括有由外至内依次套设的外模及内模，内模内设置有上模及下模，下模内部上表面开设有漏斗形安装槽，安装槽底部与下模内的管材导出通孔连通，安装槽内设置有型芯；内模、上模、下模与型芯围成模具型腔，用于放置被挤压镁合金坯料；外模外壁缠绕有电阻加热体，还包括有热电偶，热电偶依次穿过外模及内模的侧壁。该装置现了镁合金微细管材的连续挤压。还提供了一种镁合金微细管材的挤压方法，该方法解决了现有挤压工艺上的不足，能够制备出高质量的镁合金微细管材，而且挤压成本低。

技术领域

本发明属于有色金属塑性成形技术领域，具体涉及一种镁合金微细管材挤压模具，还涉及一种镁合金微细管材的挤压方法。

背景技术

我国镁资源丰富，近20年来，我国每年为世界提供超过60％的原镁和镁制品，随着原镁及镁制品产量的不断提高和人们对镁合金研究的不断深入，镁合金制品的加工装备和工艺取得了一系列突破，使一些难于成形的零件的加工成为现实，并使其综合性能得到不断提高，极大地扩展了镁合金的应用领域和可能。镁合金因其密度小，比强度和比刚度高，阻尼性能、导电、导热性能及电磁屏蔽性能优良，是最轻的金属结构材料，在实际生产中得到广泛的应用。另外，镁是人体所必须的一种重要元素，在可置入金属材料中，镁合金的密度和弹性模量与人骨最接近，并且可以在人体内完全降解，因此在生物医学领域得到认可和应用，可以作为可降解体内植入物，如骨钉、骨板、血管支架等，其优势越来越明显，尤其是辅以其它特性。

镁合金热挤压型材应用广泛，在航空、航天、汽车、电子产品及医疗器械等领域均有应用。但是镁合金微细管材的加工还存在着很大的难度，特别是微细管的加工。镁合金具有HCP结构，室温下只有三个滑移系可以开动，导致其塑性变形较差，变形加工困难，镁合金的塑性加工工艺还不成熟。镁合金微细管尺寸比较小，成形更加困难，无法通过钢铁所常用的金属加工方法生产。因此，为了加工出尺寸合适的镁合金微细管，需要对镁合金微细管的成形过程进行系统的研究，开发工艺简单、精度高、易于生产的挤压模具和加工方法。

北京工业大学专利《一种用于Mg-Zn-Mn-Ca镁合金微细管的制备方法》(申请号：202011025209.5，公开号：112246898A，公开日：2021.01.22)和《一种镁合金微细管及其制备方法》(申请号：201710727803.0，公开号：107570551A，公开日：2018.01.12)中采用预制备管材坯料，对管坯进行多道次拉拔制得镁合金细管，但是其工艺过程十分繁琐，效率较低，且由于加工方式的限制，不能连续进行管材的制备。本发明提供高效镁合金微细管材热挤压模具，并提供热挤压方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种镁合金微细管材挤压模具，该装置实现了镁合金微细管材的连续挤压。

本发明的第二个目的在于提供一种镁合金微细管材的挤压方法，解决了现有挤压工艺上的不足，能够制备出高质量的镁合金微细管材，而且挤压成本低，效率高。

本发明所采用的第一个技术方案是，一种镁合金微细管材挤压模具，包括有由外至内依次套设的外模及内模，内模内设置有上模及下模，下模内部上表面开设有漏斗形安装槽，安装槽底部与下模内的管材导出通孔连通，安装槽内设置有型芯；内模、上模、下模与型芯围成模具型腔，用于放置被挤压镁合金坯料；外模外壁缠绕有电阻加热体，还包括有热电偶，热电偶依次穿过外模及内模的侧壁。

本发明的特征还在于，

型芯包括有伞状的上芯体，上芯体下方中心处设置有棒状的下芯体，上芯体的上均匀分布有若干个缺口；设置有若干个缺口的上芯体与安装槽内壁形成焊合室，被挤压镁合金坯料在此进行焊合。

本发明所采用的第二个技术方案是，一种镁合金微细管材的挤压方法，采用上述的镁合金微细管材挤压模具，具体按照以下步骤实施：

(1)将外模和内模装在挤压台上，将经除锈、除污并去除氧化皮后的被挤压镁合金坯料装入模具型腔内，再用压力机将上模压入模具型腔；