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龍圖騰網獲悉中北大學申請的專利輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備和方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120228258B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-02發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510712130.6，技術領域涉及：B22D17/00；該發明授權輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備和方法是由趙宇宏;侯華;景艦輝;陳利文;柳偉;張曉亮;薛哲設計研發完成，并于2025-05-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備和方法在說明書摘要公布了：本發明屬于有色金屬材料制備技術領域，公開了一種輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備和方法，該設備包括熔體微觀組織智能化預測模塊、熔體制備單元和擠壓鑄造成型單元，該方法包括設備預熱、半固態熔體制備、注射送料、擠壓鑄造成型步驟。本發明實現熔體制備單元與擠壓鑄造成型單元的無縫對接，實現半固態熔體從制備到成型的一體化流程，通過耦合統一相場模型預測半固態熔體制備過程中不同工藝參數下微觀組織形貌變化來確定半固態熔體制備過程的最優工藝參數，優化熔體制備工藝，對于提高半固態熔體的可控性和半固態成型鑄件的穩定性以及產品質量具有重要的意義。

本發明授權輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備和方法在權利要求書中公布了：1.一種輕合金半固態熔體制備及注射擠壓鑄造成型設備，其特征在于，包括熔體微觀組織智能化預測模塊、熔體制備單元和擠壓鑄造成型單元，所述熔體制備單元呈臥式設置，包括注射油缸、活塞桿、油缸固定座、伺服電機、電機軸、電機固定座、電機導套、同軸度調節裝置、導柱、進料口導套、進料口固定座、進料漏斗、攪拌螺桿、料管、紅外加熱器、料管熱電偶、噴嘴；所述擠壓鑄造成型單元呈立式設置在工作臺上，包括定模?？?、定模模芯、料缸、澆口套、澆口套固定板、壓射頭、壓射桿、動模模框、動模模芯、分流錐、動模電加熱板、定模電加熱板、料缸加熱套、模溫機、頂出組件，其中： 所述熔體微觀組織智能化預測模塊用于基于統一相場模型通過預測微觀組織，確定半固態熔體制備工藝參數，所述半固態熔體制備工藝參數包括熔體溫度、攪拌速度、攪拌時間； 所述統一相場模型的演化方程表示為： ； ； ； 其中， ； ； ； ； ； ； ； 式中，為相場序參量，為時間，為晶粒數，為第個晶粒的局部序參量，為弛豫時間，為特征弛豫時間，為最小液相溶質擴散系數，為熱擴散系數，為包括基體組元和溶質組元在內的合金組元數，為個合金組元中除基體組元之外的第個溶質組元，為平衡分配系數，為無量綱過飽和度，為熱毛細管長度與化學毛細管長度的比值，為液相溶質擴散系數，為界面能各向異性函數，為擴散界面寬度，為特征擴散界面寬度，為耦合系數，為無量綱溫度，為固相溶質擴散系數，為各向異性強度，為取向角，在0到2π之間取隨機值，為調整參數，為時間迭代尺度，取值為,為溫度，為熔點，為液相線斜率，為液相溶質濃度，為熔化潛熱，為比熱，為溶質濃度，是求偏導符號，表示對時間的偏導運算，表示梯度運算，是拉普拉斯算子符號，和為中間參量； 通過以下方式確定半固態熔體制備工藝參數： 根據輕合金體系確定參數、、、、、、、、、、、、、、、、、； 以熔體溫度參數，攪拌速度參數，攪拌時間參數，作為輸入參數，根據輸入參數的不同，利用統一相場模型獲得不同輸入參數組合下的微觀組織形貌，根據組織形貌的晶粒球化程度，篩選出最佳的熔體溫度、攪拌速度、攪拌時間作為最佳的半固態熔體制備工藝參數； 所述伺服電機安裝在所述電機固定座上，所述電機軸經由所述同軸度調節裝置連接于所述攪拌螺桿，所述油缸固定座設置在所述電機固定座的外側，所述注射油缸安裝在所述油缸固定座上，所述導柱固定在所述工作臺與所述油缸固定座之間，所述電機導套套置在所述導柱上，所述電機固定座與所述電機導套固定連接，所述活塞桿連接于所述電機固定座； 所述料管分為料管頭部、料管中部和料管尾部三個部分，所述進料口固定座設置在所述同軸度調節裝置與所述料管的料管尾部之間，所述進料口固定座的側部固定連接于料管尾部，所述進料口固定座的上部設置有所述進料漏斗，所述進料口固定座的下部固定連接有所述進料口導套，所述進料口導套套置在所述導柱上并通過固定螺栓與所述導柱相互固定，所述攪拌螺桿的進料端貫通穿過所述進料口固定座，所述攪拌螺桿伸出所述進料口固定座的端部與所述電機軸連接，設置在所述進料口固定座上部的所述進料漏斗連通于所述攪拌螺桿的進料端，所述攪拌螺桿的其余部分安裝在所述料管內，所述攪拌螺桿的出料端裝有用于支撐安裝所述攪拌螺桿的支撐環、用于推料的螺桿頭、用于防止反向回流的止逆環，所述噴嘴通過法蘭及螺栓連接于所述料管的料管頭部，所述料管的料管頭部、料管中部和料管尾部分別包覆一個所述紅外加熱器并相應配置一個所述料管熱電偶； 所述擠壓鑄造成型單元的底部設置有通過壓板固定在所述工作臺上的定模隔熱板和定模固定板，所述定模?？虬惭b在所述定模固定板上，所述料缸安裝在所述定模?？騼龋鰤荷漕^和所述壓射桿安裝在所述料缸內，所述定模模芯配合安裝在所述料缸頂部，所述料缸外部包覆有所述料缸加熱套并相應配置有料缸熱電偶； 所述料缸朝向所述噴嘴的一側開設有澆口，所述澆口套配合安裝在所述澆口上，所述澆口套固定板連接在所述澆口套與所述法蘭之間，所述澆口套固定板與所述澆口套同心安裝且內部連通，所述噴嘴插入在所述澆口套固定板及所述澆口套內且所述噴嘴的噴嘴空腔連通于所述澆口，所述定模?？虺蛩鰢娮斓囊粋仍O有對所述法蘭進行支撐固定的法蘭墊板； 所述動模?？虬惭b在所述定模?？蛏喜浚⑶宜鰟幽Ｄ？蚺c所述定模?？蛲ㄟ^導桿及配套的導套相互定位對齊，所述動模模芯安裝在所述動模?？騼?，所述動模模芯上連接有所述分流錐，所述動模模芯與所述定模模芯共同形成模具型腔，所述頂出組件設置在所述動模?？蛏戏剑ㄍ屏习?、推料固定板、頂件桿、復位桿，所述動模?？蛏喜吭谒鲰敵鼋M件的兩側設有模腳，所述推料板和所述推料固定板貼合安裝在兩側的所述模腳之間，所述頂件桿和所述復位桿安裝在所述推料固定板的下底面且所述頂件桿和所述復位桿的自由端均穿過所述動模?？蚝退鰟幽ＤＰ?，所述頂件桿設置為正對模具型腔、所述復位桿設置為偏離開模具型腔，并且所述復位桿的長度大于所述頂件桿的長度； 所述動模模框的外部包覆有所述動模電加熱板，所述定模?？虻耐獠堪灿兴龆ｋ娂訜岚?，并且所述動模模框與所述定模模框均開通有油路，所述模溫機經由加熱油管連接于所述動模?？蚺c所述定模?？虻挠吐?。

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