挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，具体涉及模具领域，包括凸模[1]、凹模[2]和单孔定径模[3]；凹模[2]中设有挤压腔[4]、挤压腔[4]的下部设有定径模限位槽[5]、凹模[2]的下端外围边缘均匀的设有凹模固定螺钉孔[6]；凹模[2]的外围均匀的设有若干加热棒插孔[7]、一个热电偶螺孔[8]；单孔定径模[3]内设有导流斗[9]和定径带[10]，所述凸模[1]工作区和挤压腔[4]相匹配。本实用新型专利技术可使挤压所得棒材组织更细更均匀。

Precise temperature control micro hot extrusion die for zinc and magnesium alloy bar by extrusion mechanism

【技术实现步骤摘要】
挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具
本技术属于模具领域，具体涉及一种挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具。
技术介绍
对于大吨位挤压机，现有的锌、镁合金棒材挤压加工模具一般尺寸较大，相应的原始的挤压铸锭尺寸较大，一般为直径在50-150mm的圆柱形铸锭。大尺寸铸锭挤压得到小直径(D≤4mm)的合金棒材需要采用多孔模具，且铸锭组织粗大难于变形，挤压难度高，清模难度大。此外采用多孔模具挤压，材料受力不均匀，挤压得到的不同挤出口的样品组织存在较大差异，这就对后续拉拔丝材的组织及力学性能稳定性产生较大影响。对于热挤压，挤压温度十分重要对挤压组织也会产生很大影响，而现有的挤压模具自身没有精确控温加热设计，一般采用铸锭加热保温组合外加加热套筒的加热方法，操作繁琐且控温不稳定。
技术实现思路
针对上述不足，本技术的目的是提供一种挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，可使挤压所得棒材组织更细更均匀。本技术提供了如下的技术方案：挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，包括凸模[1]、凹模[2]和单孔定径模[3]；凹模[2]中设有挤压腔[4]、挤压腔[4]的下部设有定径模限位槽[5]、凹模[2]的下端外围边缘均匀设有凹模固定螺钉孔[6]；凹模[2]的外围均匀的设有若干加热棒插孔[7]、一个热电偶螺孔[8]；单孔定径模[3]内设有导流斗[9]和定径带[10]，所述凸模[1]工作区和挤压腔[4]相匹配。优选的，所述的挤压腔[4]为直径在10-20mm的圆柱形空腔，腔深为直径的2.5-3倍。优选的，所述凹模固定螺钉孔[6]为M16螺钉沉头孔。优选的，所述的加热棒插孔[7]为直径8mm通孔。优选的，所述的热电偶螺孔[8]为M8螺孔，孔深10mm。优选的，所述的单孔定径模外径为挤压腔[4]直径的2倍，厚度为0.5倍外径，且设有高2-4mm嵌入台阶与挤压腔嵌合。优选的，所述的导流斗[9]为顶角100-140°的圆锥。优选的，所述定径带[10]工作长度为2-3mm。本技术的有益效果：(1)本技术设计的挤压模具可以在小吨位挤压机上对大吨位挤压机上挤得的大直径棒材继续挤压减径，所得的微棒材相同直径下相比于大吨位挤压机一次挤压所得棒材组织更细更均匀；(2)本技术设计的挤压模具挤压铸态小样，在挤压棒材直径、挤压比相同条件下相比于大吨位多孔挤压更容易，挤压得到的棒材组织更均匀。(3)凸模工作区和非工作区连接处过渡处理减少应力集中，有效减少断模风险；模具原位内部加热以及螺钉式热电偶连接设计可以保证精确测温和控温；凸模嵌入式台阶设计有效阻止金属流动至定径模限位槽；导流斗定径带设计减少材料出模阻力。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术结构图；图2为凹模主视图；图3为凹模仰视图；图4为单孔定径模主视图；图5为凸模主视图。图中标记为：1、凸模；2、凹模；3、单孔定径模；4、挤压腔；5、定径模限位槽；6、凹模固定螺钉孔；7、加热棒插孔；8、热电偶螺孔；9、导流斗；10、定径带。具体实施方式如图1至图5所示，挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，包括三大组成部分：凸模1、凹模2、单孔定径模3。凹模主要由挤压腔4，定径模限位槽5、凹模固定螺钉孔6、加热棒插孔7、和热电偶螺孔8组成。单孔定径模3由导流斗9定径带10组成。本技术使用时通过电阻式加热棒、热电偶外接控制器对模具进行精确控温快速加热。凸模1和挤压腔4形状一致为圆柱形且良好配合，挤压腔直径为10-20mm，腔深为直径的2.5-3倍。凸模1的工作区与非工作区设计为过渡连接，这样设计可减少挤压和拔出过程中的应力集中，减少凸模断裂的风险。挤压腔4口设计有倒角，防止挤压过程中由于冲击产生的入模口变形。凹模2侧裙上等间距设计有4个M16沉头螺钉孔6，确保凹模2和基座牢固连接。凹模2上设计的加热棒插孔7直径为8mm的通孔，8个通孔均匀分布于挤压腔4两侧，使得模具得以快速均匀加热。通孔应尽量靠模具外侧，这样可以保证凹模在挤压过程中有足够强度。凹模2通孔一侧设计M8螺孔用于接入热电偶，这样实测温度为模具的温度。定径模3设计有嵌入台阶，台阶高2-4mm，装配时台阶嵌入挤压腔。一来确保定径模的准确装配，二来有效阻止挤压过程中金属流入定径模限位槽5造成定径模脱离凹模产生崩模危险。定径模3设计有锥形导流斗9以及2-3mm较短的定径带，这样可以减少金属出模的阻力，降低挤压难度。定径带的直径根据需要进行加工，如需挤压不同直径棒材只需更换定径模即可。模具的挤压腔4直径设计为10mm,定径带直径为2.5mm,定径带长2mm。对锌、镁合金铸态柱形料以及大吨位挤压成型的直径为10mm的棒材进行挤压，挤压可以在10-20吨的压力下行。在制备相同直径棒材的要求下，大大降低了挤压条件。整个过程中温度控制稳定，上下波动10℃以内。单孔挤压较多孔挤压晶粒尺寸分布更窄组织更均匀，就纯锌挤压而言，分布区间减少了40μm。用本实施例对直径为10mm的挤压棒材继续挤压，挤压后得到的直径2.5mm的微棒材组织进一步细化，相比于多孔模大吨位直接挤压，组织细化明显。以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，其特征在于：包括凸模[1]、凹模[2]和单孔定径模[3]；凹模[2]中设有挤压腔[4]、挤压腔[4]的下部设有定径模限位槽[5]、凹模[2]的下端外围边缘均匀设有凹模固定螺钉孔[6]；/n凹模[2]的外围均匀的设有若干加热棒插孔[7]、一个热电偶螺孔[8]；/n单孔定径模[3]内设有导流斗[9]和定径带[10]，所述凸模[1]工作区和挤压腔[4]相匹配。/n

【技术特征摘要】
1.挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，其特征在于：包括凸模[1]、凹模[2]和单孔定径模[3]；凹模[2]中设有挤压腔[4]、挤压腔[4]的下部设有定径模限位槽[5]、凹模[2]的下端外围边缘均匀设有凹模固定螺钉孔[6]；
凹模[2]的外围均匀的设有若干加热棒插孔[7]、一个热电偶螺孔[8]；
单孔定径模[3]内设有导流斗[9]和定径带[10]，所述凸模[1]工作区和挤压腔[4]相匹配。


2.根据权利要求1所述的挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，其特征在于：所述的挤压腔[4]为直径在10-20mm的圆柱形空腔，腔深为直径的2.5-3倍。


3.根据权利要求2所述的挤压机制备锌、镁合金棒材的精确控温微型热挤压模具，其特征在于：所述凹模固定螺钉孔[6]为M16螺钉沉头孔。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晶，徐焱，程兆俊，邵怡，
申请(专利权)人：苏州晶俊新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32