專利名稱：線材靜液擠壓裝置及用該裝置擠壓超細晶粒線材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬塑性成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種線材靜液擠壓裝置， 還涉及利用該擠壓裝置擠壓超細晶粒線材的方法。
背景技術(shù)：
在各種工程合金材料中，鋁基合金是僅次于鋼鐵材料的一種重要合金。 鋁合金使用量大，應(yīng)用面廣，容易成型和加工，比重小，很適合現(xiàn)代工業(yè)發(fā) 展對產(chǎn)品輕量化的要求。在不改變材料組成和配比的基礎(chǔ)上，采取后續(xù)加工 工藝對改善材料的性能具有重要意義。細化晶粒是改善鋁合金韌性、提高強 度的有效方法。超細晶(亞微米和納米晶)材料由于具有引人注目的性能如 兼具高強度和高韌性，因而引起了人們的廣泛關(guān)注，對這類材料的興趣與需 求使得這類材料的各類制備方法得以快速發(fā)展。
常規(guī)的晶粒細化方法有變質(zhì)、熱處理和擠壓、軋制等，但這類方法容易 使材料中帶入新的雜質(zhì)或者使材料中晶粒的細化不均勻，且難以使合金組織 細化到超細晶。 一般地，塊體納米材料可由四類方法制備，即納米粉末的固 結(jié)法、物理、化學(xué)或電化學(xué)沉積法、非晶材料晶化法和強烈塑性變形法。以 上每種方法有其優(yōu)點，也有其不足，而且其技術(shù)進步程度尚不足以達到工業(yè) 應(yīng)用的程度。在納米粉末的固結(jié)法中，主要問題是如何實現(xiàn)粉末材料的有效 固結(jié)，如空洞的有效避免。至于沉積法，目前僅限于在常規(guī)材料表面制備薄 膜。非晶材料晶化法只能用在易于獲得非晶的材料上，而且獲得的材料是特定的，如在非晶基體中的納米沉淀相等。并且非晶材料的尺寸很小，通常是 薄帶狀，這也限制了其潛在的應(yīng)用價值。
一類能獲得納米材料而克服上述方法缺點的工藝是使材料經(jīng)受強烈的 塑性變形，由于這一方法可以獲得無孔洞并且大尺寸的材料，因此大塑性變 形方法是一種大有希望的工藝方法。可以通過多種方法使材料獲得較大的塑 性變形，但是只有使材料經(jīng)受劇裂的塑性變形，才有可能獲得具有亞微米乃 至納米尺度的高度細化的組織。 一般的大塑性變形方法如往復(fù)擠壓、等通道 彎曲擠壓和高壓扭轉(zhuǎn)等雖可用于金屬材料的晶粒細化，并得到由平均晶粒尺
寸小于200納米的等軸晶組織，但主要缺點是獲得的變形材料的尺寸和體積 太小，難以應(yīng)用，因此開發(fā)材料變形的新方法并將其用于超細晶材料的制備
至關(guān)重要。
我國自上世紀60年代開始研究靜液擠壓，目前，國內(nèi)有關(guān)靜液擠壓成 型的研究主要是利用靜液擠壓技術(shù)成形高溫難熔材料，如鐵、鋼、鎢合金、 錳合金等，用于制造穿甲彈芯；利用靜液擠壓技術(shù)成形碳化硅顆粒增強金屬 基復(fù)合材料、銅包鋁復(fù)合線材、鋼包鈦型材等難成形材料；此外也有用靜液 擠壓技術(shù)制備內(nèi)錫擴散鈮三錫多芯超導(dǎo)線材的報導(dǎo)。(胡麗平，靜液擠壓技 術(shù)研究現(xiàn)狀，金屬成形工藝，1995(6): 40~43;?；哿?，SIC顆粒增強鋁基復(fù) 合材料中溫靜液擠壓工藝研究，輕合金加工技術(shù)，1992(11): 22 25;胡捷， 銅包鋁復(fù)合線材靜液擠壓加工工藝研究，新技術(shù)新工藝，2001(9): 27~28;陸 彪、王祖唐，鈦型材復(fù)合靜液擠壓試驗，稀有金屬，1992(2): 143-145;鄭杰、 ?；哿?、胡杰等，Zr-4合金工藝改進的研究，稀有金屬，1995(7): 260~263; 徐建泉、張根榮，靜液擠壓在內(nèi)錫擴散鈮三錫多芯線材加工中的應(yīng)用，上海 金屬，1993(4): 5~11)現(xiàn)有的靜^擠壓技術(shù)包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)的胡連喜和李志民等人(工藝
參數(shù)對靜液擠壓2024鋁合金納米晶組織性能的影響，中國有色金屬學(xué)報， 1999年9巻增刊1，第229-233頁)以快速凝固和機械合金化復(fù)合工藝制備 的2024鋁合金納米晶粉末為原料，在擠壓比為9 : 1 25 : 1和擠壓溫度為 20(TC 50(TC的范圍內(nèi)，選用熱靜液擠壓工藝制備了棒材，但該研究僅是利 用靜液擠壓使納米晶粉末固結(jié)成型，并不是以鋁合金型材或錠材為原料制備 鋁合金線材。還有北京有色金屬研究總院的?；哿?SiC顆粒增強鋁基復(fù)合 材料中溫靜液擠壓工藝研究，輕合金加工技術(shù)，1992，第20巻第11期，第 22-25頁)選用中溫靜液擠壓方法對SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料坯料進行了 擠壓，制備出了不同規(guī)格的SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料棒材、管材和線材， 但其不是制備鋁合金線材，而且在制備復(fù)合材料線材過程中，選用的是分步 擠壓法，即先將直徑16mm的棒材擠壓成直徑6.5mm的棒材后，進行退火、 矯直后再靜液擠壓成直徑3.8mm的棒材；再次進行退火、矯直后最后利用 靜液擠壓成直徑2.0mm的線材。這一過程不僅工序繁多，而且由于第二次 擠壓后直徑較小，導(dǎo)致第3次擠壓時密封困難，使得擠壓過程難以控制，易 造成擠壓"放炮"，線材被打碎成數(shù)段，從而得不到連續(xù)的線材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種線材靜液擠壓裝置，可以一次連續(xù)完成超細晶 粒鋁合金線材的靜液擠壓，制備所需尺寸和長度的線材。
本發(fā)明的另一目的是提供一種利用該線材靜液擠壓裝置擠壓超細晶粒 線材的方法，工藝簡單，操作容易，解決了分步擠壓過程中密封困難的問題。
本發(fā)明所選用的技術(shù)方案是， 一種線材靜液擠壓裝置，包括外擠壓筒， 外擠壓筒內(nèi)套裝有內(nèi)擠壓筒，外擠壓筒與內(nèi)擠壓筒的結(jié)合面呈上大下小的圓錐型，內(nèi)擠壓筒的空腔中充有液壓介質(zhì)，內(nèi)擠壓筒的空腔上端設(shè)置有擠壓桿， 擠壓桿與動力裝置連接，擠壓桿的下端面設(shè)置有壓力計，擠壓桿與內(nèi)擠壓筒
之間設(shè)置有密封裝置；內(nèi)擠壓筒的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道，內(nèi) 擠壓筒的空腔下端面內(nèi)側(cè)安裝有擠壓模，擠壓模與內(nèi)擠壓筒之間設(shè)置有密封 裝置，擠壓模沿軸線方向從上到下依次開有導(dǎo)入孔和擠壓孔，導(dǎo)入孔、擠壓 孔與出料通道處于同一軸線且通透。
導(dǎo)入孔設(shè)置成上大下小的錐角形狀。
擠壓孔的開口設(shè)置為上大下小的收縮臺階形狀。
擠壓桿與內(nèi)擠壓筒之間的密封裝置為"0"型密封圈I和鈹銅密封圈I 。
擠壓模與內(nèi)擠壓筒之間的密封裝置為"o"型密封圈n和鈹銅密封圈n 。
外擠壓筒的外表面設(shè)置有電阻式的加熱體，所述的擠壓模上設(shè)置有熱電偶。
出料通道的出口方向設(shè)置有氣冷式的冷卻裝置。
本發(fā)明所選用的另一技術(shù)方案是， 一種利用擠壓裝置擠壓超細晶粒線材 的方法，所采用的擠壓裝置包括外擠壓筒，外擠壓筒內(nèi)套裝有內(nèi)擠壓筒，外 擠壓筒與內(nèi)擠壓筒的結(jié)合面呈上大下小的圓錐型，內(nèi)擠壓筒的空腔中充有液 壓介質(zhì)，內(nèi)擠壓筒的空腔上端設(shè)置有擠壓桿，擠壓桿與動力裝置連接，擠壓
桿的下端面設(shè)置有壓力計，擠壓桿與內(nèi)擠壓筒之間設(shè)置有密封裝置；內(nèi)擠壓 筒的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道，內(nèi)擠壓筒的空腔下端面內(nèi)側(cè)安裝 有擠壓模，擠壓模與內(nèi)擠壓筒之間設(shè)置有密封裝置，擠壓模沿軸線方向從上 到下依次開有導(dǎo)入孔和擠壓孔，導(dǎo)入孔、擠壓孔與出料通道處于同一軸線且 通透，外擠壓筒的外表面設(shè)置有加熱體，在擠壓模上設(shè)置有熱電偶， 該方法利用上述裝置按照以下步驟實施，步驟一、準備擠壓模，按照需要的線材尺寸分別設(shè)置出其中三個臺階的
直徑D1， D2和D3，選用相應(yīng)尺寸導(dǎo)入孔和擠壓孔的擠壓模，
步驟二、坯料的備料，將常規(guī)擠壓材制備成相應(yīng)直徑的圓柱形的棒材， 并將其頭部車成與擠壓模的導(dǎo)入孔角度一致的錐角，制作成鋁合金坯料，
步驟三、裝料及組裝設(shè)備，將鋁合金坯料裝入擠壓模的導(dǎo)入孔錐角，并 將擠壓模連同鋁合金坯料放進內(nèi)擠壓筒的內(nèi)腔下端，再在擠壓模和內(nèi)擠壓筒 之間依次安裝好"O"型密封圈I和鈹銅密封圈I，然后向內(nèi)擠壓筒的內(nèi)腔 加入液壓介質(zhì)到蓋過鋁合金坯料的上端面，最后在內(nèi)擠壓筒的上端裝好擠壓 桿，并在內(nèi)擠壓筒和擠壓桿之間依次安裝好鈹銅密封圈II和"0"型密封圈
n，
步驟四、靜液擠壓，啟動壓力裝置壓下擠壓桿，擠壓桿擠壓擠壓介質(zhì)， 擠壓介質(zhì)連續(xù)向下擠壓鋁合金坯料，鋁合金坯料通過擠壓孔被擠出，即得線 材成品。
本方法的特點還在于，
在步驟四中，擠壓模上設(shè)置的熱電偶將擠壓模的溫度信號上傳，控制裝 置控制加熱體進行加溫。
在步驟四中，壓力計感受擠壓桿的下壓力，并將壓力信號傳給壓力控制 裝置，壓力控制裝置又控制壓力裝置向下壓擠壓桿。
本發(fā)明的有益效果是，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，可將鋁合金f定材 或型材一次擠壓成高品質(zhì)的鋁合金線材，保證了線材的品質(zhì)。本發(fā)明方法出 絲速度快，操作方便，擠壓過程可在室溫或較低溫度下進行，材料不會氧化， 模具也能長期工作，擠壓效率高，成本較低。


圖1是本發(fā)明擠壓裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明擠壓裝置實施例的擠壓模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明方法制備的2017鋁合金線材的顯微組織圖，其中a是2017 鋁合金線材的TEM顯微組織圖，b是2017鋁合金線材的衍射圖。
圖中，l.墊塊，2.外擠壓筒，3.加熱體，4.內(nèi)擠壓筒，5.液壓介質(zhì)，6. 錳銅壓力計，7. "0"型密封圈I ， 8.鈹銅密封圈I ， 9.擠壓桿，IO.鋁合金 坯料，ll.擠壓模，12. "O"型密封圈II， 13.鈹銅密封圈II，14.熱電偶，15. 冷卻裝置，16.線材成品，17.擠壓孔，18.出料通道，19.導(dǎo)入孔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。 圖1是本發(fā)明裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。包括外擠壓筒2，外擠壓筒2 安裝在墊塊1上，外擠壓筒2的外表面設(shè)置有加熱體3，外擠壓筒2內(nèi)套裝 有內(nèi)擠壓筒4，外擠壓筒2與內(nèi)擠壓筒4的結(jié)合面呈上大下小的圓錐型，內(nèi) 擠壓筒4的空腔中充有液壓介質(zhì)5，內(nèi)擠壓筒4的空腔上端設(shè)置有擠壓桿9， 擠壓桿9的上端與擠壓機連接，擠壓桿9的下端面設(shè)置有錳銅壓力計6，錳 銅壓力計6感受擠壓桿9的下壓力，并將壓力信號傳給擠壓機控制裝置，擠 壓桿9與內(nèi)擠壓筒4之間設(shè)置有"0"型密封圈I 7和鈹銅密封圈I 8，內(nèi)擠 壓筒4的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道18，內(nèi)擠壓筒4的空腔下端面 內(nèi)側(cè)安裝有擠壓模ll，擠壓模11與內(nèi)擠壓筒4之間設(shè)置有"0"型密封圈I112 和鈹銅密封圈I113，擠壓模11沿軸線方向開有導(dǎo)入孔19和擠壓孔17，導(dǎo)入 孔19和擠壓孔17與出料通道18處于同一軸線且通透，出料通道18的內(nèi)徑 大于擠壓孔17的最小內(nèi)徑，在擠壓模11上設(shè)置有熱電偶14，在出料通道 18的出口兩側(cè)設(shè)置有氣冷式的冷卻裝置15。圖2是本發(fā)明實施例的擠壓模的示意圖。鋁合金坯料10進入擠壓模11 的通道是導(dǎo)入孔19，導(dǎo)入孔19設(shè)置成上大下小的錐角形狀，擠壓模11的擠 出通道是擠壓孔17，擠壓孔17與導(dǎo)入孔19連通，擠壓孔17的開口設(shè)置為 上大下小的臺階形狀，從上到下的三級臺階開口直徑尺寸分別為Dl、 D2、 D3， 各個臺階之間由一錐形斜面連接。這種臺階形狀可以保證鋁合金線材的連續(xù) 的較大變形，以獲得所需的超細晶線材，該模具可在一次擠壓過程中同時對 鋁合金坯料實施逐次不同截面尺寸的連續(xù)擠壓，從而實現(xiàn)一次擠壓獲得極大 的擠壓比。在擠壓時，材料在很高的三向壓應(yīng)力(30MPa 1000MPa)狀態(tài)下 以很高的應(yīng)變速率(甚至高于104s—')產(chǎn)生大塑性變形，從而獲得晶粒非常 細小、組織均勻，各向同性、綜合性能優(yōu)異的超細晶材料；同時該模具設(shè)計 具有密封效果好、線材不易斷裂，擠壓過程易于控制的優(yōu)點。
墊塊1設(shè)置在外擠壓筒2的下面起支撐作用，墊塊1選用45號鋼制作。 外擠壓筒2、內(nèi)擠壓筒4、擠壓桿9均選用熱作模具鋼4Cr5MoVlSi制作。 液壓介質(zhì)5選用蓖麻油、精密機床液壓油或者添加10%無水乙醇的甘油。 待擠壓的鋁合金坯料10是鑄錠、型材、或金屬包覆粉末材料等。 擠壓模11選用硬質(zhì)合金或天然金剛石材料制作。
本發(fā)明的超細晶粒鋁合金線材擠壓方法的工作原理是將需要擠壓的鋁 合金坯料10放在內(nèi)擠壓筒4內(nèi)的擠壓模11上，周圍充滿液壓介質(zhì)5，并在 擠壓模11周邊和擠壓桿9外側(cè)進行密封設(shè)置，這樣擠壓桿9通過液壓介質(zhì)5 把擠壓力傳遞給鋁合金坯料10，擠壓過程中，擠壓桿9不與鋁合金坯料10 接觸，鋁合金坯料10被從擠壓孔17擠出，鋁合金坯料10的變形比很大， 所以鋁合金坯料10會產(chǎn)生強烈的塑性變形，同時由于擠壓速度很快，可能 抑制強烈金屬塑性變形中的回復(fù)和可能的晶粒長大，從而使晶粒得到顯著細化，獲得晶粒細小、組織均勻、綜合性能優(yōu)良的超細晶鋁粒合金線材。 本發(fā)明的超細晶粒鋁合金線材擠壓方法是，
首先將經(jīng)加工并外表除銹除污后的鋁合金常規(guī)擠壓材料的一端加工成 與擠壓模11的導(dǎo)入孔19錐角角度一致的錐形，得到鋁合金坯料10;并將鋁
合金坯料10的錐形一端插入導(dǎo)入孔19中，使鋁合金坯料10錐形一端與導(dǎo)
入孔19的錐面緊密接觸；
將連接好鋁合金坯料10的擠壓模11放在內(nèi)擠壓筒4的下端內(nèi)側(cè)，然后 在擠壓模11和內(nèi)擠壓筒4之間依次安裝鈹銅密封圈I113和"0"型密封圈 1112，
在內(nèi)擠壓筒4的內(nèi)腔加入液壓介質(zhì)5到蓋過鋁合金坯料10的上端面， 再裝上擠壓桿9，并在擠壓桿9與內(nèi)擠壓筒4之間安裝好"0"型密封圈I 7 和鈹銅密封圈I 8;
啟動壓力裝置壓下擠壓桿9，擠壓桿9向下擠壓擠壓介質(zhì)5，擠壓介質(zhì)5 將壓力傳給待擠壓的鋁合金坯料10，從而使鋁合金坯料10受到連續(xù)向下擠 壓，通過擠壓模11的擠壓孔17被擠出，得到線材成品16。
擠壓鋁合金線材的工作在室溫下即可進行，如針對特殊的材料，需要提 高擠壓溫度，可給外擠壓桶2外的加熱體3通電，由熱電偶14實時檢測溫 度，控制加熱體3的工作，實現(xiàn)特殊的要求。 實施例
制備(()3mm納米晶2017鋁合金線材。
步驟一、準備擠壓模。按照需要擠壓的線材選擇相應(yīng)的擠壓模ll，將其 中擠壓孔17的三個臺階的直徑尺寸Dl、 D2和D3分別設(shè)置為10mm、 6mm 禾口 3mm。步驟二、鋁合金坯料10的備料。將工業(yè)態(tài)2017鋁合金常規(guī)擠壓材料制 備成直徑為30mm的圓柱形的棒材，并將其頭部車成與擠壓模11角度一致 的錐角，制作成鋁合金坯料IO。
步驟三、裝料及組裝設(shè)備。將待擠壓的鋁合金坯料10清洗潤滑后，裝 入擠壓模ll的錐角，并將擠壓模ll、內(nèi)擠壓筒4及其"0"型密封圈I7和 鈹銅密封圈I 8依次連接好，然后向內(nèi)擠壓筒4的內(nèi)腔加入液壓介質(zhì)5到蓋 過鋁合金坯料10的上端面，最后裝好擠壓桿9及其鈹銅密封圈II13和"0" 型密封圈IU2，
步驟四、靜液擠壓。啟動壓力機壓下擠壓桿9，擠壓桿9向下擠壓擠壓 介質(zhì)5，擠壓介質(zhì)5又擠壓鋁合金坯料10，從而使鋁合金坯料10受到連續(xù) 向下擠壓，通過擠壓模11的擠壓孔17被擠出，即成線材成品16。
圖3是靜液擠壓2017鋁合金線材的顯微組織圖，a是TEM顯微組織圖； b是靜液擠壓2017鋁合金線材的衍射圖。靜液擠壓前，坯料的晶粒尺寸為l pm。經(jīng)過靜液擠壓后，線材內(nèi)部組織致密，晶粒得到極大細化，晶粒尺寸小 于lOOmn，在晶粒內(nèi)可以看到一些位錯，晶粒間具有高的取向差。線材具有 高的組織穩(wěn)定性，在300°C下保溫30min后，晶粒尺寸仍小于100 nm。
本發(fā)明裝置的出絲速度在10 1000m/min，可根據(jù)需要設(shè)定壓力機的 壓力大小，擠壓制備的線材成品16表面光潔無裂紋，鋁合金線材拉伸性能 好，線材不存在低溫脆性，且具有很高的力學(xué)性能。如線材在-198'C時抗拉 強度、屈服強度分別為679. 5 MPa和603. 4 MPa，延伸率為12%;在室溫下 (20°C)，其抗拉強度、屈服強度分別為570.9 MPa和505.4 MPa，其延伸 率為11%。
本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，擠壓模設(shè)計獨特，能一次完成細直徑線材的靜液擠壓，擠壓過程容易控制，可得到準無限長的連續(xù)線材。能夠在室溫或較
高溫度下進行擠壓，擠壓模能長期工作；系統(tǒng)操作方便、安全可靠、生產(chǎn)效 率高。本發(fā)明適合于各種輕合金或難擠壓合金的連續(xù)擠壓，尤其適合于超晶 粒高強度鋁合金的擠壓。
權(quán)利要求
1. 一種線材靜液擠壓裝置，其特征在于包括外擠壓筒(2)，外擠壓筒(2)內(nèi)套裝有內(nèi)擠壓筒(4)，外擠壓筒(2)與內(nèi)擠壓筒(4)的結(jié)合面呈上大下小的圓錐型，內(nèi)擠壓筒(4)的空腔中充有液壓介質(zhì)(5)，內(nèi)擠壓筒(4)的空腔上端設(shè)置有擠壓桿(9)，擠壓桿(9)與動力裝置連接，擠壓桿(9)的下端面設(shè)置有壓力計，擠壓桿(9)與內(nèi)擠壓筒(4)之間設(shè)置有密封裝置；內(nèi)擠壓筒(4)的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道(18)，內(nèi)擠壓筒(4)的空腔下端面內(nèi)側(cè)安裝有擠壓模(11)，擠壓模(11)與內(nèi)擠壓筒(4)之間設(shè)置有密封裝置，擠壓模(11)沿軸線方向從上到下依次開有導(dǎo)入孔(19)和擠壓孔(17)，導(dǎo)入孔(19)、擠壓孔(17)與出料通道(18)處于同一軸線且通透。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓裝置，其特征在于所述的導(dǎo)入孔(19) 設(shè)置成上大下小的錐角形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的擠壓裝置，其特征在于所述的擠壓孔(17) 的開口設(shè)置為上大下小的收縮臺階形狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓裝置，其特征在于所述擠壓桿(9)與 內(nèi)擠壓筒(4)之間的密封裝置為"0"型密封圈I (7)和鈹銅密封圈I (8)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓裝置，其特征在于所述擠壓模(11) 與內(nèi)擠壓筒(4)之間的密封裝置為"0"型密封圈II (12)和鈹銅密封圈II(13) 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓裝置，其特征在于所述的外擠壓筒(2) 的外表面設(shè)置有電阻式的加熱體(3)，所述的擠壓模(11)上設(shè)置有熱電偶(14) 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓裝置，其特征在于所述的出料通道(18) 的出口方向設(shè)置有氣冷式的冷卻裝置(15)。
8、 一種利用權(quán)利要求1所述的擠壓裝置擠壓超細晶粒線材的方法，其特征在于采用的擠壓裝置包括外擠壓筒(2)，外擠壓筒(2).內(nèi)套裝有內(nèi)擠壓筒(4)，外擠壓筒(2)與內(nèi)擠壓筒(4)的結(jié)合面呈上大下小的圓錐型， 內(nèi)擠壓筒(4)的空腔中充有液壓介質(zhì)(5)，內(nèi)擠壓筒(4)的空腔上端設(shè)置 有擠壓桿(9)，擠壓桿(9)與動力裝置連接，擠壓桿(9)的下端面設(shè)置有 壓力計，擠壓桿(9)與內(nèi)擠壓筒(4)之間設(shè)置有密封裝置；內(nèi)擠壓筒(4) 的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道(18)，內(nèi)擠壓筒(4)的空腔下端面 內(nèi)側(cè)安裝有擠壓模(11)，擠壓模(11)與內(nèi)擠壓筒(4)之間設(shè)置有密封裝 置，擠壓模(11)沿軸線方向從上到下依次開有導(dǎo)入孔(19)和擠壓孔(17)， 導(dǎo)入孔(19)、擠壓孔(17)與出料通道(18)處于同一軸線且通透，所述 的外擠壓筒(2)的外表面設(shè)置有加熱體(3)，在擠壓模(11)上設(shè)置有熱 電偶(14)，該方法利用上述裝置按照以下步驟實施，步驟一、準備擠壓模，按照需要的線材尺寸分別設(shè)置出其中三個臺階的 直徑D1， D2和D3，選用相應(yīng)尺寸導(dǎo)入孔(19)和擠壓孔(17)的擠壓模 (11)，步驟二、坯料的備料，將常規(guī)擠壓材制備成相應(yīng)直徑的圓柱形的棒材， 并將其頭部車成與擠壓模(11)的導(dǎo)入孔(19)角度一致的錐角，制作成鋁 合金坯料(10)，步驟三、裝料及組裝設(shè)備，將鋁合金坯料(10)裝入擠壓模(11)的導(dǎo) 入孔(19)錐角，并將擠壓模(11)連同鋁合金坯料(10)放進內(nèi)擠壓筒(4)的內(nèi)腔下端，再在擠壓模(11)和內(nèi)擠壓筒(4)之間依次安裝好"0"型密 封圈I (7)和鈹銅密封圈I (8)，然后向內(nèi)擠壓筒(4)的內(nèi)腔加入液壓介 質(zhì)(5)到蓋過鋁合金坯料(10)的上端面，最后在內(nèi)擠壓筒(4)的上端裝 好擠壓桿(9)，并在內(nèi)擠壓筒(4)和擠壓桿(9)之間依次安裝好鈹銅密封 圈II (13)禾卩"O"型密封圈II (12)，步驟四、靜液擠壓，啟動壓力裝置壓下擠壓桿(9)，擠壓桿(9)擠壓 擠壓介質(zhì)(5)，擠壓介質(zhì)(5)連續(xù)向下擠壓鋁合金坯料(10)，鋁合金坯料 (10)通過擠壓孔(17)被擠出，即得線材成品(16)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠壓方法，其特征在于所述的步驟四中， 擠壓模(11)上設(shè)置的熱電偶(14)將擠壓模(11)的溫度信號上傳，控制 裝置控制加熱體(3)進行加溫。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠壓方法，其特征在于所述的步驟四中， 壓力計感受擠壓桿(9)的下壓力，并將壓力信號傳給壓力控制裝置，壓力 控制裝置又控制壓力裝置向下壓擠壓桿(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線材靜液擠壓裝置，包括外擠壓筒，外擠壓筒內(nèi)套裝有內(nèi)擠壓筒，內(nèi)擠壓筒的空腔中充有液壓介質(zhì)，內(nèi)擠壓筒的空腔上端連接有擠壓桿，擠壓桿與內(nèi)擠壓筒之間設(shè)置有密封裝置；內(nèi)擠壓筒的空腔下端面沿軸線方向開有出料通道，內(nèi)擠壓筒的空腔下端面內(nèi)側(cè)安裝有擠壓模，擠壓模與內(nèi)擠壓筒之間設(shè)置有密封裝置，擠壓模沿軸線方向開有導(dǎo)入孔和擠壓孔，導(dǎo)入孔、擠壓孔與出料通道處于同一軸線且通透。本發(fā)明還公開了利用上述擠壓裝置制備超細化晶粒線材的方法，整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，工藝簡單，易于操作，適合于靜液擠壓制備細直徑鋁合金線材，也適用于連續(xù)擠壓其它各種輕合金或難擠壓的脆性合金線材。
文檔編號B21C25/02GK101279331SQ200810018128
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日
發(fā)明者張忠明, 徐春杰, 郭學(xué)鋒 申請人:西安理工大學(xué)