專利名稱：液態(tài)連續(xù)擠軋機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)金屬及合金的板、線、型、棒及管材制品或坯料的方法和設(shè)備。特別適應于生產(chǎn)混凝材料(即復合材料)，例如鋁基復合材料、鋅基復合材料。
目前，用液態(tài)金屬及合金生產(chǎn)板、線、型、棒及管材制品或坯料的過程中，一般由液態(tài)擠壓和液態(tài)鑄軋兩個分立的過程完成。這種方法的缺點是生產(chǎn)效率低，能耗大，并且在開始凝固過程中未得到攪拌，材料成分分布不均勻。
本發(fā)明提供了一種金屬及合金進行連續(xù)擠壓和鑄軋的方法及其專用設(shè)備。
本發(fā)明集液態(tài)金屬擠壓和鑄軋成型于一體，對金屬及合金實現(xiàn)連續(xù)擠軋生產(chǎn)板、線、型、棒及管材制品或坯料。具體的工藝過程為將液態(tài)金屬及合金與固體顆粒添加料(生產(chǎn)復合材料用)由送料裝置按比例同時送至經(jīng)予熱后的雙螺桿擠壓機擠壓、攪拌、同時對物料進行冷卻，形成半固態(tài)金屬后經(jīng)擠壓模具裝置擠壓至鑄軋機進行成型鑄軋，得成型制品。其中，雙螺桿擠壓機螺桿轉(zhuǎn)速為30～150rPM，鑄軋機軋制速度為1.2～4M/min，半固態(tài)金屬中的固體組份的重量百分含量為30～60％。在生產(chǎn)復合材料時，如果基體金屬為固體顆粒，則基體金屬顆粒與添加料充分混合后，采用螺旋進料裝置進料，并且先對擠壓機加熱到基體金屬熔點溫度以上40～150℃。
一種實現(xiàn)上述生產(chǎn)方法的專用設(shè)備-液態(tài)連續(xù)擠軋機，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括傳動機構(gòu)電動機9及減速裝置8，雙螺桿擠壓機5，擠壓機機座10，固體顆粒螺旋進料裝置6、液態(tài)進料裝置7，擠壓模具裝置4，鑄軋機3，牽引和剪切裝置2，卷取裝置1。
雙螺桿擠壓機5的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括雙螺桿14，擠壓筒13，在擠壓筒的表面有冷卻水裝置12，在正常擠壓時通水以使液態(tài)金屬在擠壓過程中被冷卻，以控制液態(tài)金屬在被擠出時形成半固態(tài)金屬，同時擠壓模具裝置4也設(shè)置有水冷卻裝置，以進一步冷卻半固態(tài)金屬。在擠壓裝置的外表面設(shè)置有加熱裝置11，在正常擠壓前對擠壓筒13和雙螺桿14進行予熱，如果采用固體顆粒進料，通過加熱裝置先對擠壓機加熱到不低于基體金屬熔點溫度。
鑄軋機的結(jié)構(gòu)如圖3所示，鑄軋機主要包括兩個鑄軋輥16，在鑄軋輥16的內(nèi)部有水冷卻裝置，由擠壓模具裝置4送來的半固態(tài)金屬經(jīng)鑄軋輥后，并經(jīng)進一步冷卻，軋制而成制品。
連續(xù)擠軋機工作過程為由傳動機構(gòu)電動機9及減速裝置8驅(qū)動雙螺桿擠壓機5的雙螺桿14(如圖2所示)不斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)，液態(tài)金屬及合金或添加科(生產(chǎn)復合材料時用添加料)連續(xù)不斷地從進料裝置6、7中加入到雙螺桿14上，隨著雙螺桿14連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)，物料不斷地前移、并被不停地攪拌，冷卻，最后使半固體金屬從擠壓模具裝置4中被擠壓出來，擠壓出來的半固態(tài)金屬15隨即進入到鑄軋機3中，并經(jīng)冷卻、軋制而成所需成型制品，制品隨后被牽引和剪切裝置2牽引或剪切，或由卷取裝置1卷起。對于固體顆粒物料采用螺旋進料裝置6進料，對于液態(tài)金屬采用液態(tài)進料裝置7進料。
本發(fā)明-液態(tài)連續(xù)擠軋機采用了液態(tài)擠壓機和鑄軋機相結(jié)合的新方法，最大優(yōu)點是設(shè)備重量輕，所需動力小；由于雙螺桿擠壓機具有強制送料、輸送強度基本保持不變的特點，且具有良好的攪拌性能，因而制品的化學成份分布均勻，晶粒均細，氣針孔大大減少，制品的綜合性能顯著提高，能生產(chǎn)多種復合材料。在金屬壓力加工行業(yè)中，可代替龐大的連鑄機、連鑄連軋機；簡化了生產(chǎn)工藝，高效節(jié)能，投資少，見效快，成本低。


圖1.液態(tài)連續(xù)擠軋機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.擠壓機結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.鑄軋機結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)金屬及合金特別是復合材料的板、線、型、棒及管材制品或坯料的方法，本發(fā)明的特征在于集液態(tài)金屬的擠壓和鑄軋成型于一體，實現(xiàn)金屬及合金的連續(xù)擠軋，具體工藝過程為將液態(tài)金屬與添加料(生產(chǎn)復合材料用)由送料裝置按比例同時送至經(jīng)予熱后的雙螺桿擠壓機，擠壓、攪拌，同時對物料進行冷卻，形成半固態(tài)金屬后經(jīng)擠壓模具裝置擠壓至鑄軋機進行成型鑄軋，得成型制品，其中a半固態(tài)金屬中的固體組份的重量百分含量為30～60％；b雙螺桿擠壓機螺桿轉(zhuǎn)速為30～150rPM；c鑄軋機軋制速度為1.2～4M/min。
2.一種用于權(quán)利要求1所述生產(chǎn)金屬及合金復合材料的方法的專用設(shè)備--液態(tài)連續(xù)擠軋機，本發(fā)明的特征在于主要包括傳動機構(gòu)電動機及減速裝置，雙螺桿擠壓機，擠壓機機座，進料裝置，鑄軋機，牽引和剪切裝置，卷取裝置，在擠壓機和鑄軋機之間連接有擠壓模具裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的方法和設(shè)備，其特征在于在生產(chǎn)復合材料時，如果基體金屬為固體顆粒，進料采用螺旋式進料裝置。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)金屬及合金的板、線、型、棒及管材制品或坯料的液態(tài)連續(xù)擠軋方法及其設(shè)備，本發(fā)明集液態(tài)金屬的擠壓和鑄軋成型于一體，主要包括基體金屬與添加料按比例送料，擠壓、攪拌、冷卻，形成半固態(tài)金屬后擠壓至鑄軋機進行成型鑄軋，最大優(yōu)點是設(shè)備重量輕，所需動力??；制品的化學成分分布均勻，晶粒均細，氣針孔大大減少，制品的綜合性能顯著提高，能生產(chǎn)多種復合材料；可代替龐大的連鑄機、連鑄連軋機；簡化了生產(chǎn)工藝，高效節(jié)能，成本低。
文檔編號B21B1/46GK1127169SQ95110619
公開日1996年7月24日 申請日期1995年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月20日
發(fā)明者姚伍秋, 汪祖順 申請人:中南工業(yè)大學, 廣州順發(fā)貿(mào)易發(fā)展公司