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公开(公告)号：CN102728819B
公开(公告)日：2014-04-16
申请号：CN201210230404.0
申请日：2012-07-05
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种一体化真空熔炼精确定量浇注铝合金和镁合金装置及方法，其特征在于包括第一熔炼坩埚组和第二熔炼坩埚组；第一熔炼坩埚底部锥形通孔的侧边设有一个通孔，位于通孔部位的锥形密封块上设有凹槽，该通孔与输液管连接，输液管的另一端经过第二坩埚盖通入第二熔炼坩埚内。当气压和弹簧回复力的交互作用使密封块下移和上行，从而打开、封闭合金输液通道，第二坩埚盖上的液位传感器检测第二坩埚中合金液面达到合适高度时，关闭氮气加压管控制阀，并自动打开抽真空控制阀，熔炼坩埚内压力很快减小至零，密封块在下部弹簧回复力的作用下上移，堵住了浇注的输液管通道，实现了合金液的定量浇注，控制精确，操作灵活方便。
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公开(公告)号：CN103801676A
公开(公告)日：2014-05-21
申请号：CN201310713312.2
申请日：2013-12-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: B22D23/04
Abstract: 本发明公开了一种Cf/Mg复合材料薄壁异型件液－固压力成形装置及方法，用于解决现有纤维增强金属间化合物复合构件制备装置难以成型内壁结构复杂的预制体的技术问题。技术方案是采用分体式镶块结构代替整体式芯模对预制体定型，相比整体式芯模，镶块组内侧为中空结构，凸模尺寸小，可以缩减成形装置的整体重量；利用镶块受力所产生的径向运动，促使镁合金液均匀渗入预制体中；镶块表面与预制体内壁紧密贴合，定型效果显著，通过更改镶块的截面形状，可以实现不同形状的Cf/Mg复合材料薄壁异型件的近净成形；挤压完成后分离镶块实现脱模，有效的避免内壁结构复杂的预制体定型难度大以及难脱模等技术问题，实现了复合材料薄壁异型件的成形。
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公开(公告)号：CN103707521A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310713311.8
申请日：2013-12-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种变截面薄壁锥形碳纤维预制体成型装置及方法，用于解决现有碳纤维预制体成型装置成型变截面薄壁锥形碳纤维预制体方法复杂的技术问题。技术方案是通过设计缠绕模，采用依模铺覆、缠绕定型、芯模定位、局部缝合以及编织加固的设计理念，该成型装置可以实现低成本连续碳纤维增强复合材料锥形变截面薄壁件预制体的制备，方法简单。该成型方法将纤维铺放、缠绕、缝合及编织四种工艺集中在同一装置上连续进行，显著降低变截面薄壁锥形碳纤维预制体的成型难度，制备过程能够对影响增强体成形质量的工艺参数及预制体壁厚进行实时控制。与背景技术相比，该方法无需专用的昂贵设备，由所需预制体形态自由成型。
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公开(公告)号：CN102728813A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210230044.4
申请日：2012-07-05
Applicant: 西北工业大学
IPC: B22D18/06 , C22C47/12 , C22C49/04 , C22C101/10
Abstract: 本发明涉及一种真空压力浸渗法连续制备镁基复合材料异型件的装置及制备方法，制备装置中挤压筒和成形模底部用顶杆密封，挤压筒上端口用石墨块密封，形成一个密封模腔，所属熔炼装置和挤压装置的模腔通过管道和阀门连通，熔炼装置通过阀门与氩气瓶相连。通过转动顶杆使进液孔与进液管连通可以实现镁合金的定量浇注。成形方法为，首先制备增强碳纤维预制体，然后将增强预制体放在模具内，再向模具内浇注镁合金并进行气压浸渗，随后施加机械载荷进行致密。本发明操作步骤少，工艺流程短，产品质量高能够在通用的压力机设备上进行。本发明解决现有真空压力浸渗法制备镁基复合材料及其异型件过程中浸渗载荷不足，难以近净成形和连续成形的问题。
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公开(公告)号：CN102691021A
公开(公告)日：2012-09-26
申请号：CN201210143613.1
申请日：2012-05-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: C22C47/12 , C22C47/04 , C22C47/06 , C22C49/06 , C22C49/14 , C22C101/10 , C22C121/02
Abstract: 一种真空浸渗－固液直接挤压制备铝基复合材料的装置及方法。熔炼坩埚安放在底部垫盘的上表面，底部垫盘和模具外套放置在模具支架的上表面。顶块置于熔炼坩埚内腔底部。顶杆的上端面与顶块配合，顶杆的下端面与四柱液压机顶出缸的活塞杆相接触。本发明将制备高性能铝基复合材料的所需的铝合金真空熔炼、浸渗、挤压、成形四种工艺，通过真空炉、电阻炉和四柱液压机、挤压浸渗模具完成，减少了复合材料的缩孔、缩松和空洞缺陷，增加了致密度，提高了铝基复合材料性能，并根据凸凹模的配合近净成形不同外形尺寸的铝基复合材料件。本发明通过顶出结构实现了铝基复合材料件的自动顶出，减少零部件的成形和加工工序。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102629288A
公开(公告)日：2012-08-08
申请号：CN201210051577.6
申请日：2012-03-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种基于有限元模拟的液-固挤压制件表面裂纹预测方法，将综合挤压极限图理论和连续介质损伤力学理论，提出基于热-力耦合温度场模拟的液-固挤压热裂纹预测方法和基于修正的Cockcroft-Latham损伤模型的表面龟裂纹预测方法，并将两种缺陷预测方法有机地结合起来。此外，Cockcroft-Latham损伤模型中的临界损伤值不再是一常数，而是关于变形温度和变形速率的函数，通过大量的高温拉伸试验测得。采用本发明方法得到的预测结果有望更加接近实际的变形和损伤演化情况，准确预测表面裂纹的类型、产生的位置和对应的工艺参数。
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公开(公告)号：CN104835194B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201510093338.0
申请日：2015-03-03
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06T17/00
Abstract: 本发明涉及一种基于随机顺序生长法复合材料三维微观体胞模型创建方法，该方法随机向基体区域添加纤维，纤维的长度从零开始生长，直到与已存在的纤维相交或达到最大的预设长度。与传统的随机顺序吸附法相比，成功添加一根纤维只需进行数次纤维相交判断，因此本方法能够简单、高效地创建具有较高纤维体积分数(～25%)的随机分布短纤维增强复合材料三维微观周期性体胞模型。本方法可应用于建立表征短纤维增强复合材料微观结构的三维微观周期性体胞模型，解决了现有方法创建微观周期性体胞模型中纤维体积分数低、执行效率低的问题，能节省较多的计算资源。
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公开(公告)号：CN103464728B
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201310382293.X
申请日：2013-08-28
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法，用于解决现有的金属基复合材料成形装置成形金属基复合材料工艺复杂的技术问题。技术方案是坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，避免了两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证了镁合金液与预制体的温度分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便。
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公开(公告)号：CN103695815A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310713686.4
申请日：2013-12-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: C22C47/12 , C22C49/04 , C22C49/14 , C22C101/10
Abstract: 本发明公开了一种镁基复合材料分体预热一次浸渗挤压成形装置及方法，用于解决现有真空压力浸渗装置制备的金属基复合材料性能差的技术问题。技术方案是包括预制体预热腔、挤压筒、挤压筒预热炉、预制体预热炉和底座；挤压筒固定在底座上，同时置于挤压筒预热炉之内；预制体预热腔固定于挤压筒之上，同时置于预制体预热炉内，预制体预热腔与挤压筒内径相等且同轴。本发明将模具与预制体分开预热，可以提高预制体预热温度，同时降低模具的预热温度，提高了模具的经济性和安全性；由于在坩埚内安装了过滤网，防止碳纤维和镁合金的氧化，降低了杂质含量，提高复合材料的性能。
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公开(公告)号：CN103464728A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310382293.X
申请日：2013-08-28
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种镁基复合材料成形装置及利用该装置成形镁基复合材料的方法，用于解决现有的金属基复合材料成形装置成形金属基复合材料工艺复杂的技术问题。技术方案是坩埚与挤压筒连接成一体，通过坩埚底部内置短流道实现熔融镁合金的浇注，利用凸模压力实现预制体浸渗与镁基复合材料液固压力成形。浇注过程无需外部装置，整个装置紧凑简单；在加热过程中镁合金与预制体分离，避免了两者发生界面反应生成脆性相；熔炼坩埚与挤压筒间设置隔热环，防止加热过程中两者间的热量交换，保证了镁合金液与预制体的温度分别进行控制，实现镁合金液与预制体在多种温度组合条件下进行浸渗；镁合金浇注通过内置短流道上的截止阀进行控制，操作简便。
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