鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置的制造方法
【專利摘要】鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置，包括機架及主側缸組件以及安裝在其上的擠壓桿，在擠壓桿上套裝有放置鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯的擠壓筒，擠壓筒的端部安裝有擠壓模具組件，所述的擠壓筒及擠壓模具組件上分別安裝有擠壓筒溫度控制裝置和擠壓模具溫度控制裝置。通過本實用新型生產的鋁基增強復合材料的零件，在材料力學性能，材料組織致密性等方面都有顯著增強；同時通過擠壓方法生產能有效的降低生產成本，能生產出復雜多樣的鋁基增強復合材料零件。
【專利說明】
鋁基陶瓷粉末増強復合材料擠壓裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于冶金工藝領域，涉及金屬擠壓成形裝置，特別涉及一種鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置。
【背景技術】
[0002]鋁基陶瓷粉末增強復合材料主要應用于核工業上，通過粉末燒結而成制坯，最終形狀為板材。
[0003]目前鋁基陶瓷粉末增強復合材料主要采用金屬擠壓和乳制的方法生產此種板材用于核工業上，我國的此類板材基本從美國進口，價格極其昂貴，因此迫切需要此種材料的擠壓加工方法。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種能夠提高生產效率和成品率，降低生產成本的鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置，包括機架及主側缸組件以及安裝在其上的擠壓桿，在擠壓桿上套裝有放置鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯的擠壓筒，擠壓筒的端部安裝有擠壓模具組件，所述的擠壓筒及擠壓模具組件上分別安裝有擠壓筒溫度控制裝置和擠壓模具溫度控制裝置。
[0007]所述的擠壓桿端部還安裝有固定擠壓墊。
[0008]本實用新型鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓方法如下:在擠壓加工前，首先，將擠壓筒和鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯加熱至500°C，同時將擠壓桿和固定擠壓墊在擠壓筒內預熱，并利用擠壓筒溫度控制裝置將擠壓筒溫度控制在500±10°C;
[0009]其次，將擠壓模具組件I加熱至550°C，同時利用模具溫度控制裝置對擠壓模具組件進行溫度控制，使其溫度穩定在550 ± 10 °C，
[0010]最后，使擠壓機的擠壓速度保持在0.5?2mm/s進行擠壓加工得到鋁基陶瓷粉末增強復合材料。
[0011]所述的擠壓筒溫度控制裝置在擠壓筒溫度超過510°C時，擠壓筒溫度控制裝置對擠壓筒進行冷卻降溫至500°C，當溫度低于490°C時，擠壓筒溫度控制裝置將擠壓筒加熱至500。。。
[0012]所述的模具溫度控制裝置在擠壓模具組件超過560°C時，模具溫度控制裝置對擠壓模具組件進行冷卻降溫至550°C，當溫度低于540°C時，模具溫度控制裝置將擠壓模具組件加熱至550 °C。
[0013]本實用新型的模具溫度控制裝置固定在擠壓模具組件上，模具溫度控制裝置和擠壓筒溫度控制裝置都具有加熱、冷卻和溫度檢測等功能。
[0014]由于鋁基陶瓷粉末增強復合材料在擠壓加工對溫度和速度的變化比較敏感，通過試驗和模擬的結果發現:當擠壓筒溫度控制在500± 10°C和擠壓模具的溫度控制在550± 10°C的條件下，并保持擠壓速度在0.5?2mm/s時，其金屬擠壓流動性最好，最有利于其擠壓加工成型，當溫度過低時，金屬流動性變差，容易引起悶車和產品開裂的現象，當溫度過高時，由于采用的陶瓷顆粒增強的鋁基復合材料，容易引起材料流動不均勻，使擠壓成型后的組織結構和力學性能不均勻而成為廢品；同樣擠壓速度過快或者過慢都會引起產品的材質不均勻或者開裂等缺陷。利用擠壓機的機械化裝置完成鋁基增強復合材料錠坯上料動作，擠壓筒鎖緊于模具表面，利用擠壓機的速度調節系統，保持擠壓速度在0.5?2mm/s范圍內進行擠壓加工。
[0015]在擠壓加工時，由于受擠壓力變化及錠坯與擠壓筒及模具的摩擦力等因素的影響，在擠壓過程中擠壓筒和擠壓模具的溫度會發生變化，此時通過擠壓筒溫度控制裝置和模具溫度控制裝置分別對擠壓筒和擠壓模具的溫度進行調節，使擠壓筒溫度控制在500土10C，擠壓模具的溫度控制在550± 10攝氏，以保證鋁基增強復合材料錠坯的擠壓加工的金屬流動性。
[0016]通過本實用新型生產的鋁基增強復合材料的零件，在材料力學性能，材料組織致密性等方面都有顯著增強。同時通過擠壓方法生產能有效的降低生產成本，并通過模具技術，能生產出復雜多樣的鋁基增強復合材料零件。
【附圖說明】
:
[0017]圖1為本實用新型整體結構示意圖。
[0018]圖中，1.擠壓模具組件，2.擠壓模具溫度控制裝置，3.擠壓筒，4.擠壓筒溫度控制裝置5.鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯，6.固定擠壓墊，7.擠壓桿，8.機架及主側缸組件。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型專利作進一步詳細說明。
[0020]參見圖1，本實用新型的裝置包括機架及主側缸組件8以及安裝在其上的擠壓桿7，擠壓桿7端部還安裝有固定擠壓墊6，在擠壓桿7上套裝有放置鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯5的擠壓筒3，擠壓筒3的端部安裝有擠壓模具組件I，所述的擠壓筒3及擠壓模具組件I上分別安裝有擠壓筒溫度控制裝置4和擠壓模具溫度控制裝置2。
[0021 ]本實用新型的方法如下:在擠壓加工前，首先，將擠壓筒3和鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯5加熱至500°C，同時將擠壓桿7和固定擠壓墊6在擠壓筒3內預熱，并利用擠壓筒溫度控制裝置4將擠壓筒溫度控制在500±10°C，在擠壓筒溫度超過510°C時，擠壓筒溫度控制裝置對擠壓筒進行冷卻降溫至500°C，當溫度低于490°C時，擠壓筒溫度控制裝置將擠壓筒加熱至500 °C;
[0022]其次，將擠壓模具組件I加熱至550°C，同時利用模具溫度控制裝置2對擠壓模具組件I進行溫度控制，使其溫度穩定在550 ± 1 °C，在擠壓模具組件I超過560 °C時，模具溫度控制裝置2對擠壓模具組件I進行冷卻降溫至550°C，當溫度低于540°C時，模具溫度控制裝置2將擠壓模具組件I加熱至550°C ；
[0023]最后，使擠壓機的擠壓速度保持在0.5?2mm/s進行擠壓加工得到鋁基陶瓷粉末增強復合材料。
[0024]在擠壓加工時，由于受擠壓力變化及錠坯與擠壓筒及模具的摩擦力等因素的影響，在擠壓過程中擠壓筒3和擠壓模具I的溫度會發生變化，此時通過擠壓筒溫度控制裝置4和模具溫度控制裝置2分別對擠壓筒3和擠壓模具I的溫度進行調節，使擠壓筒3溫度控制在500± 10°C，擠壓模具I的溫度控制在550± 10°C，以保證鋁基增強復合材料錠坯5的擠壓加工的金屬流動性。根據擠壓模具I的形狀的不同，可以生產出復雜多樣的鋁基增強復合材料零件。
【主權項】
1.一種鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置，其特征在于:包括機架及主側缸組件(8)以及安裝在其上的擠壓桿(7)，在擠壓桿(7)上套裝有放置鋁基陶瓷粉末增強復合材料錠坯(5)的擠壓筒(3)，擠壓筒(3)的端部安裝有擠壓模具組件(I)，所述的擠壓筒(3)及擠壓模具組件(I)上分別安裝有擠壓筒溫度控制裝置(4)和擠壓模具溫度控制裝置(2)。2.根據權利要求1所述的鋁基陶瓷粉末增強復合材料擠壓裝置，其特征在于:所述的擠壓桿(7)端部還安裝有固定擠壓墊(6)。
【文檔編號】B21C31/00GK205463668SQ201620221786
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】楊建 , 張君, 黃勝, 陳永甲, 楊紅娟
【申請人】中國重型機械研究院股份公司