CN207479213U - 一种超宽幅镁合金薄带挤压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超宽幅镁合金薄带挤压装置，属于金属压力加工变形技术领域，主要包括扁挤压筒，超宽幅带卷模具，扁挤压筒加热系统和扁挤压杆；超宽幅带卷模具位于扁挤压筒之内，扁挤压筒加热系统位于扁挤压筒的外套中，扁挤压杆与扁挤压筒的扁挤压腔相配套。采用本实用新型，可实现用大尺寸铸锭工业化挤压生产超宽幅镁合金薄带，获得镁合金薄带的最大宽幅可以增加到与扁挤压筒具有等效直径的圆筒挤压薄带的最大宽幅的5倍，最大达到2000mm，尤其可实现薄壁形状，并解决大吨位挤压机因挤压比过大而无法工业化生产超宽幅镁合金薄带的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及薄带挤压技术装置，尤其涉及一种超宽幅镁合金薄带挤压装置，属于金属压力加工变形技术领域。
背景技术
近年来，镁合金在汽车、计算机、摩托车等交通工具、仪器仪表、通讯、家电等电子电器工业、冶金、化工、轻工、航空航天、国防军工等部门，得到了广泛的应用。高性能宽幅镁合金板材是国家战略性新兴产业“十二五”规划中重点发展的轻合金产品，在航天、航空、汽车和其他交通运输领域以及通讯电子行业有着广泛用途。到2015年，国内年需求将达到10万吨，而目前全国产能不足1万吨，随着对大截面、超宽幅镁合金板材需求的增加，目前产业化水平远不能满足应用需求的问题日益突出。
大多镁合金的晶体结构为密排六方,导致滑移系较少,塑性变形能力比铝合金的差，且镁合金在变形过程中加热升温与散热降温速度快，镁合金加工温度范围较窄，因此，如果采用与铝合金相同的传统的轧制方法生产薄带，轧制过程中道次压下量低，需要多次反复加热，易于开裂，对轧制过程带来极大的困难，导致产品成材率低，性能低，成本高。
对比轧制，挤压为强烈的三向压应力状态,十分有利于最大限度地发挥金属的塑性和进行大变形量的加工，挤压制品工艺流程简单，生产操作方便，一次挤压即可获得整体结构部件，效率高，模具费用低，挤压制品性能高，表面质量好，经济效益好。
目前常规挤压机的挤压筒均为圆筒，铸锭为圆柱型，挤压材最大宽幅为0.8D， D为圆筒直径，以目前国内最大挤压筒800mm直径来算，挤压材的宽度最大只能达到640mm；同时薄带厚度薄，导致生产时挤压系数偏大，目前挤压机吨位难满足要求。采用传统的圆筒挤压制约了薄带的宽度和厚度，用小筒挤压，制品宽幅窄；用大筒挤压，挤压系数也就越大，无法生产。采用扁挤压筒，用扁锭作为挤压铸锭，扁挤压筒与薄带具有较好的几何相似性，金属从挤压筒挤出后通过较短路径即可达到模具型腔，金属流动更趋均匀，可降低挤压比和挤压力，提高成品率，利用扁挤压筒现有模具的挤压制品的最大宽幅相比圆挤压筒可增加到1.5倍，但宽幅仍无法满足现有需求。
因此，本实用新型将公开一种新型生产镁合金薄带的挤压装置，可解决上述问题，实现超宽幅薄带的工业化生产。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种超宽幅镁合金薄带挤压装置，大幅提高目前镁合金薄带的宽幅，实现生产传统挤压技术无法达到的宽幅薄带，并解决大型挤压机因挤压系数过大无法生产超宽幅薄带的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种超宽幅镁合金薄带挤压装置，包括扁挤压筒，超宽幅带卷模具，扁挤压筒加热系统，扁挤压杆；超宽幅带卷模具位于扁挤压筒之内，扁挤压筒加热系统位于扁挤压筒的外套中，扁挤压杆与扁挤压筒的扁挤压腔相配套。
优选地，所述扁挤压筒为具有椭圆截面的扁平挤压腔。
优选地，所述扁挤压筒的内孔横断面形状设计与镁合金薄带横断面形状相似，由直线段和半圆弧段组成近椭圆形的内腔。
优选地，所述扁挤压筒的长轴B0为1000～1300mm，扁挤压筒的短轴H为 420～500mm，扁挤压筒的直线段长度B为800～1000mm，扁挤压筒的半圆弧段半径 r为200～250mm。
优选地，所述的超宽幅带卷模具的模具口断面采用弯曲对称设计。
优选地，所述超宽幅带卷模具的模具口的最大宽幅是与扁挤压筒具有等效直径的圆筒挤压薄带的最大宽幅的5倍。
优选地，所述超宽幅带卷模具的模具口的最大宽幅为2000mm。
优选地，所述超宽幅带卷模具的横断面为中间是W型，两端是半圆弧。
优选地，所述超宽幅带卷模具的直线段长度为180～220mm，超宽幅带卷模具的两端半圆弧的内径为150～180mm，超宽幅带卷模具的两端半圆弧的外径为 160～180mm。
相比现有技术，本实用新型达到以下效果：
采用本实用新型，可实现用大尺寸铸锭工业化挤压生产超宽幅镁合金薄带，获得镁合金薄带的最大宽幅可以增加到与扁挤压筒具有等效直径的圆筒挤压薄带的最大宽幅的5倍，最大达到2500mm，尤其可实现薄壁形状，并解决大吨位挤压机因挤压比过大而无法工业化生产超宽幅镁合金薄带的问题。
下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。
附图说明
图1为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置中不带扁挤压筒外套的结构示意图。
图2为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置的断面结构示意图。
图3为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置的挤压杆示意图。
主要附图标记说明：
1 扁挤压筒 2 超宽幅带卷模具
3 扁挤压筒加热系统 4 扁挤压筒外套
5 扁挤压杆 B0 扁挤压筒的长轴
H 扁挤压筒短轴 B 扁挤压筒直线段长度
r 扁挤压筒半圆弧段半径 r1 模具小圆弧半径
r2 模具大圆弧半径 h 模具直线段长度
L 挤压杆长度
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置中不带扁挤压筒外套的结构示意图，如图2所示，为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置的断面结构示意图，其中，1为扁挤压筒，2为超宽幅带卷模具，3为扁挤压筒加热系统，4为挤压筒外套，5为扁挤压杆，B0为扁挤压筒的长轴，H为扁挤压筒短轴，B为扁挤压筒直线段长度，r为扁挤压筒半圆弧段半径，r1为模具小圆弧半径，r2为模具大圆弧半径，h为模具直线段长度。
本实用新型的超宽幅镁合金薄带挤压装置，包括扁挤压筒1，超宽幅带卷模具 2，扁挤压筒加热系统3，挤压筒外套4，扁挤压杆5；超宽幅带卷模具2位于扁挤压筒1之内，扁挤压筒加热系统3位于扁挤压筒1的挤压筒外套4中，扁挤压杆5 与扁挤压筒1的扁挤压腔相配套；如图3所示，为本实用新型超宽幅镁合金薄带挤压装置的挤压杆示意图，其中B0为扁挤压杆5的长轴，L为扁挤压杆5的长度。
本实施例1的扁挤压筒1为具有椭圆截面的扁平挤压腔，扁挤压筒1的内孔横断面形状设计与薄带横断面形状相似，由直线段和半圆弧段组成近椭圆形的内腔；扁挤压筒1的长轴B0为1300mm，扁挤压筒1的短轴H为500mm，扁挤压筒1的直线段长度B为800mm，扁挤压筒1的半圆弧段半径r为250mm，扁挤压杆5的长度L为1500mm，扁挤压杆5的长轴B0为1300mm。
超宽幅带卷模具2的模具口断面采用弯曲对称设计，断面结构、壁厚可根据用途选定，最大限度的利用扁挤压筒1的宽度。
本实施例1的超宽幅带卷模具2的模具口断面如图1所示，超宽幅带卷模具2 的横断面为中间是W型，两端是半圆弧，其中，超宽幅带卷模具2的直线段长度h 为200mm，超宽幅带卷模具2的两端半圆弧的内径r1为180mm，超宽幅带卷模具2 的两端半圆弧的外径r2为200mm。
扁挤压筒加热系统3位于扁挤压筒1的外套中，其包括：挤压筒外径和加热源相连接，通过热传递实现在线加热，确保扁挤压筒1的温度稳定在450℃～500℃；扁挤压杆5与扁挤压筒1的扁挤压腔相配套。
将已经过均匀化退火后的镁合金扁锭坯置于保温状态下的扁挤压筒1内，在 9500吨油压机上通过模具挤压成形，获得宽度为1000～2000mm，厚度2～5mm，长度10000～40000mm的超宽幅薄带。
通过对超宽幅带卷模具口定径带的设计，使薄带厚度均匀，超宽幅带卷模具口最大宽幅是与扁挤压筒具有等效直径的圆筒挤压薄带的最大宽幅的5倍，最大可达到2000mm。
本实用新型采用扁挤压筒，用扁锭作为挤压锭坯，有效利用了扁挤压筒挤压宽幅薄带金属流动速度均匀和挤压系数较低的优势，同时结合模具的设计，进一步降低了挤压系数，可实现超宽幅镁合金薄带的挤压，并最大限度的利用了扁挤压筒的宽度；相比传统的平模设计，大幅度的提高了挤压薄带的宽幅，可获得宽幅可达到 2000mm的超宽幅薄带，克服无法通过轧制出超宽幅镁合金薄带的缺点，同时挤压系数的降低，还解决了大吨位挤压机无法挤压镁合金薄带的问题。
Claims (9)
1.一种超宽幅镁合金薄带挤压装置，主要包括扁挤压筒，超宽幅带卷模具，扁挤压筒加热系统和扁挤压杆；所述超宽幅带卷模具位于所述扁挤压筒之内，所述扁挤压筒加热系统位于所述扁挤压筒的外套中，所述扁挤压杆与所述扁挤压筒的扁挤压腔相配套。
2.根据权利要求1所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述扁挤压筒为具有椭圆截面的扁平挤压腔。
3.根据权利要求2所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述扁挤压筒由直线段和半圆弧段组成内腔。
4.根据权利要求3所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述扁挤压筒的长轴B0为1000～1300mm，扁挤压筒的短轴H为420～500mm，扁挤压筒的直线段长度B为800～1000mm，扁挤压筒的半圆弧段半径r为200～250mm，扁挤压杆的长度L为1500mm。
5.根据权利要求4所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述的超宽幅带卷模具的模具口断面采用弯曲对称设计。
6.根据权利要求5所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述超宽幅带卷模具的模具口的最大宽幅是与扁挤压筒具有等效直径的圆筒挤压薄带的最大宽幅的5倍。
7.根据权利要求6所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述超宽幅带卷模具的模具口的最大宽幅为2000mm。
8.根据权利要求7所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述超宽幅带卷模具的横断面为中间是W型，两端是半圆弧。
9.根据权利要求4所述的超宽幅镁合金薄带挤压装置，其特征在于：所述超宽幅带卷模具的直线段长度为180～220mm，超宽幅带卷模具的两端半圆弧的内径为150～180mm，超宽幅带卷模具的两端半圆弧的外径为160～180mm。
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