[发明专利]半固态金属流变注射成形机

说明书

技术领域

    本发明属于金属加工领域，具体涉及一种半固态金属流变注射成形机。

背景技术

半固态金属加工技术是21世纪前沿性金属加工技术。因为半固态技术有一系列特点，最突出的是半固态材料的触变性和优良的组织结构，即成形的零件的质量好，力学性能相近锻件的力学性能同时，成形的零件的尺寸和精度能达到净近成形或净终成(Near-net-shape)。半固态金属加工技术适用于有较宽液固共存区的合金体系，如铝合金、镁合金、锌合金、镍合金、铜合金以及钢铁合金，其中铝合金、镁合金因其熔点低，工业生产易于实现，己得到广泛应用。特别是在汽车制造领域应用最为广泛。

英国 Brunel大学的Z.F an等人开发了一种双螺旋半固态金属流变注射成形机，其工作原理是：合金在坦锅中熔炼，在设定的温度下静置一定的时间后，液态金属进入圆筒，在圆筒中冷却到一定固相分数，同时受到双螺杆的剪切作用，从而获得理想的半固态浆料。再经由转向阀进入注射筒，在活寨作用下注射成形。用Sn--15wt%Pb和Mg-30wt%Zn合金进行试验表明，它比单螺旋的机构能获得更细小、更不容易凝聚在一起的球形晶粒。但是在实际操作中，这种设备制成的半固态浆料想要获得更细小、更不容易凝聚在一起的球形晶粒却并不容易。分析原因：其是在常压条件下进行的，而压力的因素对最终的球形晶粒有非常大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半固态金属流变注射成形机，其在半固态浆料剪切的环节中密闭加压，增加2～5个大气压对最终形成的半固态浆料球形晶粒更细小、更不容易凝聚在一起，成品率极高。

本发明的技术解决方案是：

一种半固态金属流变注射成形机，包括坩埚，所述坩埚底端设置斜向下的圆筒，所述圆筒内设置螺杆剪切装置，该螺杆杆剪切装置通过轴外接电机，所述圆筒的底端通过转向阀与注射筒连接，所述注射筒内设有活塞，依靠该活塞将转入注射筒的金属液注射成形半固态浆料，其特殊之处在于：所述圆筒为密封圆筒，所述圆筒连接一加压装置，该加压装置为圆筒内部提供2～5个大气压的压力。

上述加压装置为圆筒内部提供3个大气压的压力。

上述螺杆剪切装置为单螺杆剪切装置或多螺杆剪切装置。

本发明的优点在于：在半固态浆料剪切的环节中密闭加压，增加2～5个大气压对最终形成的半固态浆料球形晶粒更细小、更不容易凝聚在一起，成品率极高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标号说明：1—坩埚，2—圆筒，3—螺杆剪切装置，4—电机，5—转向阀，6—注射筒，7—活塞，8—加压装置。

具体实施方式

参见图1，一种半固态金属流变注射成形机，包括坩埚1，坩埚1底端设置斜向下的圆筒2，圆筒2内设置螺杆剪切装置3，该螺杆杆剪切装置3通过轴外接电机4，圆筒2的底端通过转向阀5与注射筒6连接，所述注射筒6内设有活塞7，依靠该活塞7将转入注射筒6的金属液注射成形半固态浆料，圆筒2为密封圆筒，圆筒2连接一加压装置8，该加压装置8为圆筒2内部提供2～5个大气压的压力。

加压装置8为圆筒2内部提供3个大气压的压力。

螺杆剪切装置3为单螺杆剪切装置或多螺杆剪切装置。

工作时，合金在坩埚1中熔炼，在设定的温度下静置一定的时间后，液态金属进入圆筒2，圆筒2为密封圆筒，圆筒2连接一加压装置8，该加压装置8为圆筒2内部提供2～5个大气压的压力，在圆筒2中冷却到一定固相分数，同时受到螺杆剪切装置3的剪切作用，从而获得理想的半固态浆料，再经由转向阀进入注射筒2，在活寨7作用下注射成形。本发明在半固态浆料剪切的环节中密闭加压，增加2～5个大气压对最终形成的半固态浆料球形晶粒更细小、更不容易凝聚在一起，成品率极高。