稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，包括上模座、下模座、内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模，外挤压筒内侧设置有加热丝，内挤压筒中安装有管材外型模、挤压杆，挤压杆下端部固定安装有挤压针，所述内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模上开设有贯通的测温孔，测温孔中安装有热电偶。该种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具具有挤压变形力小、装卸更为便捷、管坯尺度更为精密、产品的加工质量好、优良率高等现有技术所不具备的优点。

Rare earth reinforced magnesium zinc alloy seamless pipe temperature control extrusion die

The utility model discloses a rare earth reinforced magnesium-zinc alloy seamless tube extrusion die with temperature control, which comprises an upper die base, a lower die base, an inner extrusion cylinder, an outer extrusion cylinder, an insulation layer and an outer die. A heating wire is arranged on the inner side of the outer extrusion cylinder, and a tube extrusion die and a extrusion rod are installed in the inner extrusion cylinder. The extrusion needle is provided with a through temperature measuring hole on the inner extrusion cylinder, the outer extrusion cylinder, the insulation layer and the outer die, and a thermocouple is installed in the temperature measuring hole. This kind of RE reinforced Mg-Zn alloy seamless tube extrusion die has the advantages of small extrusion deformation force, more convenient loading and unloading, more precise tube blank size, good product processing quality, high rate of excellence which the existing technology does not have.

【技术实现步骤摘要】
稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具
本技术涉及锌合金无缝管的加工
，特别是一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具。
技术介绍
镁合金具有密度低、热传导率高、阻尼效果佳、易切削等优点，被看作是本世纪最具开发应用前景的工程材料，已经在航空、航天、汽车、医疗器械等诸多领域获得应用。但是，镁及镁合金的密排六方晶体结构，使得其在变形过程中，滑移系开动较少，影响了其塑性变形能力。因此，镁合金作为零部件材料，要么通过压铸，一次成型；要么通过锻造、挤压、轧制等加工工艺，提高其塑性及强度。近些年，随着材料加工技术及设备的提高，镁合金的塑性加工获得了越来越多的关注。近些年，由于可降解及可吸收医用材料研究的兴起，镁合金以其在体液中的有效降解、跟人骨接近的弹性模量、主体成分为人体重要的组成元素等优势，被看作是新一代可降解医疗器械的最佳候选材料之一。特别是对于血管介入治疗，镁合金可降解吸收的特点可以使由其制备的血管支架在完成病灶血管的修复后，自行降解消失，进而消除了支架长留体内所带来的排异、远期血栓及二次再狭窄所带来的风险。尽管镁合金作为血管介入医疗器械材料具有先天的优势，但是其低的塑性变形能力导致加工血管支架用镁合金管材的加工非常困难。常见的管材加工工艺主要包括轧制和拉拔，由于常规血管支架用管材的直径都在3mm以下，所以轧制和拉拔是镁合金精密管材加工中必不可缺的环节。对于精密管材的加工而言，管坯的质量对管材的最终质量及性能都会产生重要的影响。目前，针对镁合金管坯的加工主要有机械切屑加工和挤压加工两种，相对而言，挤压加工具有更高的效率和材料利用率，而且管材的长度可以更加符合轧制和拉拔的要求，但是这也对管材的挤压工艺及其模具提出更高的要求。由于支架用管材对性能和质量的要求很高，一般都采用正向挤压的工艺加工血管支架用镁合金管材，以保证所获得的管材无微缝隙、无微裂纹。在正向挤压过程中，主要通过挤压针和管材外形模来控制管材壁厚及外形，而挤压针和管材外形模之间通过挤压筒来限位，在挤压过程中如果坯料的塑性变形能力没有达到最佳，很容易导致挤出管材周向厚度的不均匀性，特别是在挤压外径较小和壁厚较薄的管材。其中，模具的精度和镁合金坯料温度控制精度都会对镁合金管坯的塑性变形行为产生影响。然而，目前针对医用镁合金的管坯挤压的研究相对较少，特别是管坯的控制精度及模具更换的便捷性等方面。这就导致镁合金管坯的壁厚均匀度和管型的圆整度较差，进而影响管材后期的拉拔、轧制等加工，进而影响医用镁合金精密管材的整体性能和成品率。所以，提供一种具有更加便捷可控、精度稳定的镁合金无缝管坯加工技术及其控温挤压模具对改善医用镁合金精密管材性能是非常有意义的。总之，现有技术存在生产工艺复杂、产品加工质量不佳、产品的优良率低、生产设备结构复杂、实施成本高等技术缺陷，所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。有鉴于此，本技术的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，解决了现有技术加工镁锌合金无缝管材生产过程中存在的管材精度差、管材质量差等技术缺陷。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺，工艺步骤包括：步骤一：铸锭均匀化处理：将稀土增强镁锌合金铸锭置于热处理炉中加热并保温一定时间，处理温度为400-520℃，保温时间是4-10小时；步骤二：初步挤压加工：首先，将经过均匀化处理的稀土增强镁锌合金铸锭通过机械加工方式去除表皮；其次，将去除表皮后的稀土增强镁锌合金铸锭进行挤压加工，所述挤压加工的挤压比为4-8，挤压加工的工作温度为350-450℃；最后，在380-450℃的温度范围内对挤压加工后的稀土增强镁锌合金铸锭进行去应力热处理并获得晶粒细小的初步挤压坯料；步骤三：润滑处理：将经过初步挤压及去应力热处理的初步挤压坯料进行去除表皮处理及加工内孔处理，制备具有同心圆孔的柱状坯料，并进一步在柱状坯料表面均匀涂覆高温润滑剂；步骤四：控温挤压成型：将经过步骤三处理的柱状坯料加热至400-470℃，同时利用加热装置将核心挤压模具加热至与柱状坯料相同温度，然后将预热的柱状坯料放入核心挤压模具，核心挤压模具合模后通过温控设备将柱状坯料和核心挤压模具的温度控制在预设温度范围，这个过程中，核心挤压模具将柱状坯料挤压成为稀土增强镁锌合金无缝管材；步骤五：管材热处理：在高纯氩气保护下对挤压成型的稀土增强镁锌合金无缝管材进行热处理，以满足后期加工的性能需求。作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤四中控温挤压成型的温度为420-450℃，挤压速率为1-15mm/s，挤压比为8-30。作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤五中稀土增强镁锌合金无缝管材热处理工艺参数为：热处理温度为380-500℃，热处理时间为0.2-2小时，热处理后采用的冷却方式为气淬。作为上述技术方案的进一步改进，所述的高温润滑剂为石墨粉和高温矿物油按质量百分比1:2-4配比的混合物。本技术还提供了一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，包括上模座、下模座及位于上模座与下模座之间并由内向外依次设置的内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模，所述外挤压筒内侧设置有加热丝，所述内挤压筒为一具有中空通道的筒体，内挤压筒的中空通道中安装有管材外型模，所述管材外型模具有挤压口，所述内挤压筒的中空通道中安装有挤压杆，所述挤压杆下端部固定安装有挤压针，所述挤压针可穿过所述挤压口并配合挤压口实现挤压功能，所述内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模上开设有贯通的测温孔，所述测温孔中安装有热电偶。作为上述技术方案的改进，所述上模座及下模座分别开设有上模座挤压通孔及下模座挤压通孔，所述上模座挤压通孔的尺寸匹配所述内挤压筒的中空通道的尺寸，所述挤压针及挤压成型的管材穿过所述挤压口后可从下模座挤压通孔中穿出，所述外挤压筒内侧壁设置有螺旋延伸的加热丝安装槽，所述加热丝安装在所述加热丝安装槽中。作为上述技术方案的进一步改进，下模座上部设置有一定位锥台，所述外挤压筒下端部设置有配合所述定位锥台的定位锥位，所述外挤压通过定位锥台与定位锥位的配合结构实现相互定位。作为上述技术方案的进一步改进，所述挤压杆下端部设置有挤压针安装槽，所述挤压针的上端部安装在所述挤压针安装槽中，挤压杆上设置有用于固定挤压针的固定销，所述上模座及下模座均通过固定螺栓与外包模固定连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述外挤压筒的内表面及内挤压筒的外表面均具有5°的锥角，所述外挤压筒与内挤压筒通过过渡配合组装成为一个整体。作为上述技术方案的进一步改进，所述管材外型模具有挤入锥位及挤出锥位，所述挤入锥位的锥角小于90°，所述挤出锥位的锥角大于100°。本技术的有益效果是：本技术提供了一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，所述控温挤压挤压模具具有挤压变形力小、装卸更为便捷、管坯尺度更为精密、产品的加工质量好、优良率高等优点，有助于本领域进一步推广应用。总之，该种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具解决了现有技术加工镁锌合金无缝管材生产过程中存在的管材精度差、管材质量差等技术缺陷。附图说明下面结合附图和实施例对本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，其特征在于：包括上模座（1）、下模座（6）及位于上模座（1）与下模座（6）之间并由内向外依次设置的内挤压筒（10）、外挤压筒（5）、保温层（4）及外包模（3），所述外挤压筒（5）内侧设置有加热丝（11），所述内挤压筒（10）为一具有中空通道的筒体，内挤压筒（10）的中空通道中安装有管材外型模（8），所述管材外型模（8）具有挤压口（80），所述内挤压筒（10）的中空通道中安装有挤压杆（13），所述挤压杆（13）下端部固定安装有挤压针（7），所述挤压针（7）可穿过所述挤压口（80）并配合挤压口（80）实现挤压功能，所述内挤压筒（10）、外挤压筒（5）、保温层（4）及外包模（3）上开设有贯通的测温孔，所述测温孔中安装有热电偶（9）。

【技术特征摘要】
1.一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，其特征在于：包括上模座（1）、下模座（6）及位于上模座（1）与下模座（6）之间并由内向外依次设置的内挤压筒（10）、外挤压筒（5）、保温层（4）及外包模（3），所述外挤压筒（5）内侧设置有加热丝（11），所述内挤压筒（10）为一具有中空通道的筒体，内挤压筒（10）的中空通道中安装有管材外型模（8），所述管材外型模（8）具有挤压口（80），所述内挤压筒（10）的中空通道中安装有挤压杆（13），所述挤压杆（13）下端部固定安装有挤压针（7），所述挤压针（7）可穿过所述挤压口（80）并配合挤压口（80）实现挤压功能，所述内挤压筒（10）、外挤压筒（5）、保温层（4）及外包模（3）上开设有贯通的测温孔，所述测温孔中安装有热电偶（9）。2.根据权利要求1所述的一种稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具，其特征在于：所述上模座（1）及下模座（6）分别开设有上模座挤压通孔及下模座挤压通孔，所述上模座挤压通孔的尺寸匹配所述内挤压筒（10）的中空通道的尺寸，所述挤压针（7）及挤压成型的管材穿过所述挤压口（80）后可从下模座挤压通孔中穿出，所述外挤压筒（5）内侧壁设置有螺旋延伸的加热丝安装槽，所述加热丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛立远，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44