本發明專利技術涉及一種采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線，包括進料裝置、旋轉式擠壓機、擠壓模具和鎂合金板加工裝置。進料裝置包括進料筒1、進料閥門2和氬氣輸送裝置3。旋轉式擠壓機包括擠壓機殼體4、壓料螺旋桿5和加熱器6。擠壓模具包括模具體7、管狀型腔8、型腔保溫裝置9、閥門10和冷卻裝置11，模具體7上設置若干排氣孔12。鎂合金板加工裝置包括切割部件13、擴縫部件14、展平滾輪組15和同步整壓裝置16。本發明專利技術的鎂合金板生產工藝是與上述生產線配套的鎂合金板制備工藝，包括放料、熔料、擠壓、制板和封存等步驟。本發明專利技術相比“鎂錠熱軋”和“無錠軋制”工藝具有設備和工藝簡單可靠、能耗低、成品率高和生產成本低的顯著進步。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種制備鎂合金板生產線及其工藝，特別涉及一種采用擠壓法制備鎂合金板生產線及其工藝，屬于金屬板材加工制備領域。
技術介紹
鎂合金板具有重量輕、減震性好、韌性高、散熱性好等特點，而且其還具備電磁波屏蔽等功能，目前已越來越多地應用于航空、通訊、電子及汽車領域。傳統的制備鎂合金板也和制備其它金屬板材一樣主要采用熱軋方法，具體是使用鎂合金板坯料經過反復升溫和多道軋制加工成鎂合金板，但是鎂合金板冷卻速度快，鎂合金屑在高溫下極易氧化燃燒，因此制備鎂合金板的難度大，而且鎂合金板在軋制過程中極易開裂，軋制的鎂合金板邊角開裂多，所以其成品率通常不到50%，造成鎂合金板的生產成本很高。為了克服以上問題，業內通常采用“無錠軋制”的工藝生產鎂板，具體是將鎂合金熔化成液態，然后澆鑄成制定尺寸的鎂合金板坯，然后再將鎂合金板坯軋制成板材，最后修整加工出成品。這種“無錠軋制”工藝雖然改善了使用鎂錠熱軋方法帶來的一些缺點，但是其本身仍然存在問題，具體是仍然存在多道軋制帶來的工序冗繁、設備復雜和能源消耗較大的問題，例如申請號是200580034305. 3的專利文件公開的制備鎂合金板的工藝和設備，這個方案雖然解決了制備鎂合金板尺寸和鎂合金板機械性能的問題，但是其能源消耗較大，而且設備較多，占地面積也較大，因而生產成本也較高。
技術實現思路
本專利技術的采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線及其工藝公開了新的方案，采用半熔擠壓的工藝和設備制備板材，解決了 “鎂錠熱軋”和“無錠軋制”工藝帶來的加工難度大、成品率低、設備復雜和能耗高的問題。本專利技術的采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線包括進料裝置、旋轉式擠壓機、擠壓模具和鎂合金板加工裝置。進料裝置包括進料筒1、進料閥門2和氬氣輸送裝置3，進料閥門2設置在進料筒I出口端，氬氣輸送裝置3出氣口與進料閥門2連通，鎂合金屑通過進料筒I和進料閥門2進入旋轉擠壓機，氬氣通過進料閥門2進入進料筒1，氬氣將鎂合金屑與空氣隔離。旋轉式擠壓機包括擠壓機殼體4、壓料螺旋桿5和加熱器6，擠壓機殼體4進料口與進料閥門2出料口連通，擠壓機殼體4出料口與擠壓模具進口密閉連通，壓料螺旋桿5固定設置在擠壓機殼體4進料口和擠壓機殼體4出料口間，加熱器6將進入擠壓機殼體4內的鎂合金屑加熱至半熔狀態，壓料螺旋桿5將半熔狀態鎂合金通過擠壓機殼體4出料口推壓入擠壓模具。擠壓模具包括模具體7、管狀型腔8、型腔保溫裝置9、閥門10和冷卻裝置11，模具體7上設置若干排氣孔12，管狀型腔8中產生的氣體通過排氣孔12排出擠壓模具，管狀型腔8進料口與擠壓機殼體4出料口密閉連通，型腔保溫裝置9固定設置在管狀型腔8外部的模具體7上，閥門10設置在管狀型腔8出口端，關閉狀態的閥門10將管狀型腔8出口封閉，開啟狀態的閥門10將管狀型腔8出口敞開，冷卻裝置11設置在管狀型腔8出口端外側，擠壓成型的鎂合金管經閥門10和冷卻裝置11排出擠壓模具。鎂合金板加工裝置包括切割部件13、擴縫部件14、展平滾輪組15和同步整壓裝置16，切割部件13設置在冷卻裝置11出口端鎂合金管排出通道內，擴縫部件14固定設置在切割部件13尾端，切割部件13將排出的鎂合金管切開，擴縫部件14將鎂合金管的切縫部位擴縫展開，展平滾輪組15和同步整壓裝置16依次設置在擴縫部件14的后方，展平滾輪組15將經擴縫的鎂合金管攤開展平，同步整壓裝置16將經攤開展平的鎂合金管整壓成型。本專利技術的鎂合金板生產工藝是與上述生產線配套的鎂合金板制備工藝，包括步驟(1)將適當大小的鎂合金屑放入進料筒內，打開進料閥門和氬氣輸送裝置，鎂合金屑隔絕空氣進入旋轉式擠壓機；(2)開啟旋轉式擠壓機，壓料螺旋桿將上述鎂合金屑擠壓傳送至擠壓機出料口，加熱器將上述鎂合金屑加熱至晶粒細小的半熔狀態；(3)關閉擠壓模具的出料閥門，上述半熔狀態的鎂合金進入擠壓模具的管狀型腔，冷卻至固態，型腔保溫裝置保持型腔內鎂合金坯的溫度在設定的范圍內，半熔狀態鎂合金帶入的氬氣通過排氣孔排出型腔，型腔內的鎂合金被擠壓成晶粒致密的鎂合金管；(4)打開擠壓模具的出料閥門，冷卻裝置11將進入的鎂合金管冷卻保溫至設定溫度范圍內，切割部件將推壓出的鎂合金管切開，擴縫部件將鎂合金管上的切縫擴展加寬，展平滾輪組將經擴縫的鎂合金管攤開展平成鎂合金板坯，同步整壓裝置將上述鎂合金板坯精密整壓成鎂合金板；(5)將上述鎂合金板切割成定制的鎂合金板材，將上述鎂合金板材封裝送倉庫保存。本專利技術的采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線及其工藝相比“鎂錠熱軋”和“無錠軋制”工藝具有設備和工藝簡單可靠、能耗低、成品率高、廢料少和生產成本低的顯著進步。附圖說明圖1是本專利技術采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線的示意圖。圖1中，I是進料筒，2是進料閥門，3是氬氣輸送裝置，4是擠壓機殼體，5是壓料螺旋桿，6是加熱器，7是模具體，8是管狀型腔，9是型腔保溫裝置，10是閥門，11是冷卻裝置，12是排氣孔，13是切割部件，14是擴縫部件，15是展平滾輪組，16是同步整壓裝置，17是調壓管道，18是調壓沖頭，19是氣體冷卻通道。具體實施例方式以下結合附圖，對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，本專利技術采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線的示意圖。本方案制備的鎂合金板主要是應用于汽車和電子通訊領域里的各種鎂合金板，也可以是航空等領域里的鎂合金板。將適當大小的鎂合金屑放入進料筒1，鎂合金屑可以采用專用設備制備而得，其大小基本確定不變，開啟進料閥門2和氬氣輸送裝置3，氬氣經過進料閥門2進入鎂合金屑區域，保證其不被空氣氧化，本案可以優選O. 02Mpa壓力的氬氣。開啟擠壓機，鎂合金屑進入擠壓機殼體4，在壓料螺旋桿5的推動下向擠壓機殼體4出料口運動，在這個過程中擠壓機殼體4內的鎂合金屑受到加熱器6的加熱變成晶粒細小的半熔狀態，其溫度在500°C左右，為了節約能源并保證鎂合金屑在進入型腔前的半熔狀態，本案的加熱器6采用梯度加熱的方法，所謂梯度加熱是指在擠壓機進料口和出料口間采用逐漸升溫的方式對鎂合金屑加熱，具體可以是400°C 520°C。關閉閥門10，半熔狀態的鎂合金屑進入管狀型腔8，在壓料螺旋桿5的推力作用下冷卻成晶粒致密的鎂合金管，型腔內的空氣以及鎂合金屑帶入的氬氣從排氣孔12排出，排氣孔12可以是兩個排氣通道，具體布置在型腔的首尾兩端，與此同時，型腔保溫裝置9調節型腔內的溫度，使其維持在350°C 400°C左右，然后開啟閥門10，鎂合金管進入冷卻裝置11，冷卻至200°C 300°C左右。經過冷卻裝置11的鎂合金管被切割部件13切縫割開，擴縫部件14將上述切縫擴展加寬，展平滾輪組15將經擴縫的鎂合金管攤開展平成鎂合金板坯，同步整壓裝置16將上述鎂合金板坯精密整壓成鎂合金板。最后，同步沖壓裝置將經整壓成型的鎂合金板裁剪成定制的鎂合金板材，包裝運送裝置將鎂合金板材封裝運送到倉庫保存。上述展平、同步整壓以及同步沖壓的加工過程也應當在設定的溫度下進行，保證鎂合金板不易開裂。其中，同步沖壓裝置和包裝運送裝置在圖1中并未顯示出，但是這兩個裝置可以選用本領域通用的設備，本領域技術人員根據本方案很容易聯想到應當采用何種設備，故省略。本方案采用擠壓的工藝將鎂合金屑在半熔狀態下直接制備成晶粒致密的鎂合金板，相比使用高溫熔化和多道軋制的工藝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線，包括進料裝置、旋轉式擠壓機、擠壓模具和鎂合金板加工裝置，其中：所述進料裝置包括進料筒(1)、進料閥門(2)和氬氣輸送裝置(3)，進料閥門(2)設置在進料筒(1)出口端，氬氣輸送裝置(3)出氣口與進料閥門(2)連通，鎂合金屑通過進料筒(1)和進料閥門(2)進入所述旋轉擠壓機，氬氣通過進料閥門(2)進入進料筒(1)，所述氬氣將所述鎂合金屑與空氣隔離；所述旋轉式擠壓機包括擠壓機殼體(4)、壓料螺旋桿(5)和加熱器(6)，擠壓機殼體(4)進料口與進料閥門(2)出料口連通，擠壓機殼體(4)出料口與所述擠壓模具進口密閉連通，壓料螺旋桿(5)固定設置在擠壓機殼體(4)進料口和擠壓機殼體(4)出料口間，加熱器(6)將進入擠壓機殼體(4)內的鎂合金屑加熱至半熔狀態，壓料螺旋桿(5)將所述半熔狀態鎂合金通過擠壓機殼體(4)出料口推壓入所述擠壓模具；所述擠壓模具包括模具體(7)、管狀型腔(8)、型腔保溫裝置(9)、閥門(10)和冷卻裝置(11)，模具體(7)上設置若干排氣孔(12)，管狀型腔(8)中產生的氣體通過排氣孔(12)排出所述擠壓模具，管狀型腔(8)進料口與擠壓機殼體(4)出料口密閉連通，型腔保溫裝置(9)固定設置在管狀型腔(8)外部的模具體(7)上，閥門(10)設置在管狀型腔(8)出口端，關閉狀態的閥門(10)將管狀型腔(8)出口封閉，開啟狀態的閥門(10)將管狀型腔(8)出口敞開，冷卻裝置(11)設置在管狀型腔(8)出口端外側，擠壓成型的鎂合金管經閥門(10)和冷卻裝置(11)排出所述擠壓模具；所述鎂合金板加工裝置包括切割部件(13)、擴縫部件(14)、展平滾輪組(15)和同步整壓裝置(16)，切割部件(13)設置在冷卻裝置(11)出口端所述鎂合金管排出通道內，擴縫部件(14)固定設置在切割部件(13)尾端，切割部件(13)將排出的所述鎂合金管切開，擴縫部件(14)將所述鎂合金管的切縫部位擴縫展開，展平滾輪組(15)和同步整壓裝置(16)依次設置在擴縫部件(14)的后方，展平滾輪組(15)將經擴縫的所述鎂合金管攤開展平，同步整壓裝置(16)將經攤開展平的所述鎂合金管整壓成型。...
【技術特征摘要】
1.一種采用半熔擠壓法制備鎂合金板生產線，包括進料裝置、旋轉式擠壓機、擠壓模具和鎂合金板加工裝置，其中 所述進料裝置包括進料筒(I)、進料閥門(2)和氬氣輸送裝置(3)，進料閥門(2)設置在進料筒(I)出口端，氬氣輸送裝置(3)出氣口與進料閥門(2)連通，鎂合金屑通過進料筒(I)和進料閥門(2)進入所述旋轉擠壓機，氬氣通過進料閥門(2)進入進料筒(1)，所述氬氣將所述鎂合金屑與空氣隔離； 所述旋轉式擠壓機包括擠壓機殼體(4)、壓料螺旋桿(5)和加熱器￠)，擠壓機殼體(4)進料口與進料閥門(2)出料口連通，擠壓機殼體(4)出料口與所述擠壓模具進口密閉連通，壓料螺旋桿(5)固定設置在擠壓機殼體(4)進料口和擠壓機殼體(4)出料口間，加熱器(6)將進入擠壓機殼體(4)內的鎂合金屑加熱至半熔狀態，壓料螺旋桿(5)將所述半熔狀態鎂合金通過擠壓機殼體(4)出料口推壓入所述擠壓模具； 所述擠壓模具包括模具體(7)、管狀型腔(8)、型腔保溫裝置(9)、閥門(10)和冷卻裝置(11)，模具體(7)上設置若干排氣孔(12)，管狀型腔(8)中產生的氣體通過排氣孔(12)排出所述擠壓模具，管狀型腔(8)進料口與擠壓機殼體(4)出料口密閉連通，型腔保溫裝置(9)固定設置在管狀型腔(8)外部的模具體(7)上，閥門(10)設置在管狀型腔(8)出口端，關閉狀態的閥門(10)將管狀型腔⑶出口封閉，開啟狀態的閥門(10)將管狀型腔⑶出口敞開，冷卻裝置(11)設置在管狀型腔(8)出口端外側，擠壓成型的鎂合金管經閥門(10)和冷卻裝置(11)排出所述擠壓模具； 所述鎂合金板加工裝置包括切割部件(13)、擴縫部件(14)、展平滾輪組(15)和同步整壓裝置(16)，切割部件(13)設置在冷卻裝置(11)出口端所述鎂合金管排出通道內，擴縫部件(14)固定設置在切割部件(13)尾端，切割部件(13)將排出的所述鎂合金管切開，擴縫部件(14)將所述鎂合金管的切縫部位擴縫展開，展平滾輪組(15)和同步整壓裝置(16)依次設置在擴縫部件(14)的后方，展平滾輪組(15)將經擴縫的所述鎂合金管攤開展平，同步整壓裝置(16)將經攤開展平的所述鎂合金管整壓成型。2.根據權利要求1所述的生產線，其特征在于，所述生產線還包括電子智能控制系統，所述電子智能控制系統包括PLC控制器、溫度傳感器、壓力傳感器和速度傳感器，所述溫度傳感器將監測到的所述半熔狀態鎂合金屑溫度信號傳送給所述PLC控制器，所述壓力傳感器將監測到的所述半熔狀態鎂合金屑壓力信號傳送給所述PLC控制器，所述速度傳感器將監測到的同步整壓裝置(16)傳送速度信號傳送給所述PLC控制器，所述PLC控制器根據得到的溫度、壓力和速度信號調整加熱器(6)、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張無量，孫逸成，唐爾偉，
申請(專利權)人：孫逸成，張無量，唐爾偉，
類型：發明
國別省市：
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