專利名稱：金屬合金觸變塑性成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬合金成形方法，尤其涉及一種金屬合金觸變塑性成形方法。
背景技術(shù)：
半固態(tài)成型技術(shù)是繼液態(tài)成型技術(shù)和固態(tài)成型技術(shù)發(fā)展起來的一種全新的成型技術(shù)。與前兩種常用的成型技術(shù)相比，其主要的區(qū)別在于將預(yù)制的具有非枝晶組織的半固態(tài)漿料注入模具，在壓力作用下凝固成型。這種成型的優(yōu)點(diǎn)在于制品組織致密、鑄造或鍛造等缺陷減少，綜合力學(xué)性能大幅度提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種金屬合金觸變塑性成形方法，擴(kuò)大了復(fù)雜成形件的范圍，可實(shí)現(xiàn)近終成形，顯著減少工藝環(huán)節(jié)，加工成本低，鍛造耗能低，切削量少，材料利用率高等，是一種較為理想的半固態(tài)成形技術(shù)制備鎂及其復(fù)合材料零件的方法。本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，方法步驟為將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，得到具有固相分?jǐn)?shù)為80% 95%的半固態(tài)坯料，并加工成同模具型腔具有相同體積的坯料，然后模具預(yù)熱至180°C 250°C后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模，將上述半固態(tài)坯料在530°C 560°C保溫 IOmin 15min后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。本發(fā)明的技術(shù)效果是采用觸變塑性成形技術(shù)進(jìn)行零件的成形，不僅擴(kuò)大了半固態(tài)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，而且可以降低能源消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并推進(jìn)半固態(tài)成形技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。


圖1為本發(fā)明選用零件圖的側(cè)視圖。圖2為本發(fā)明選用零件圖的主視圖。圖3為本發(fā)明采用觸變塑性成形獲得的齒輪制件。
具體實(shí)施例方式實(shí)施實(shí)例1 將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，得到具有固相分?jǐn)?shù)為85%的半固態(tài)坯料，并進(jìn)行機(jī)械加工，尺寸為Φ50Χ17.5πιπι。模具預(yù)熱至185°C后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模。將上述半固態(tài)坯料在535°C保溫IOmin后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。實(shí)施實(shí)例2 將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚恚玫骄哂泄滔喾謹(jǐn)?shù)為90%的半固態(tài)坯料，并進(jìn)行機(jī)械加工，尺寸為Φ50Χ17.5πιπι。模具預(yù)熱至205°C后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模。將上述半固態(tài)坯料在保溫13min后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。實(shí)施實(shí)例3 將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，得到具有固相分?jǐn)?shù)為94%的半固態(tài)坯料，并進(jìn)行機(jī)械加工，尺寸為Φ50Χ17.5πιπι。模具預(yù)熱至235°C后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模。將上述半固態(tài)坯料在保溫15min后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。圖1、圖2為本發(fā)明選用的零件CAD圖，從圖中可以看出零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，圓周表面上需要成形9個(gè)9mm高凸爪，中心為圓臺和內(nèi)六角孔，要求鍛造后要求表面無明顯缺陷，且凸齒部分成形完整。圖3為本發(fā)明采用觸變塑性成形獲得的齒輪制件，可以看到零件表面光滑平整， 無開裂，成形困難的凸齒部分成形完整，齒形清晰。觸變塑性成形時(shí)因坯料含有少量液相， 晶粒相互接觸時(shí)起到一定潤滑作用，變形以顆?；瑒蛹邦w粒塑性變形為主導(dǎo)變形機(jī)制，變形抗力主要為克服顆?；瑒蛹邦w粒塑性變形，因而半固態(tài)坯料變形時(shí)產(chǎn)生的抗力大大降低。綜上所述，從圖中可以看出，采用觸變塑性成形獲得的齒輪制件，零件表面光滑平整，無開裂，成形困難的凸齒部分成形完整，齒形清晰。因此，采用半固態(tài)觸變塑性成形技術(shù)進(jìn)行零件的成形，不僅擴(kuò)大了半固態(tài)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，而且可以降低能源消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并推進(jìn)半固態(tài)成形技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。
權(quán)利要求
1. 一種金屬合金觸變塑性成形方法，其特征是方法步驟為將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，得到具有固相分?jǐn)?shù)為80% 95%的半固態(tài)坯料，并加工成同模具型腔具有相同體積的坯料，然后模具預(yù)熱至180°C 250°C后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模，將上述半固態(tài)坯料在 530°C 560°C保溫IOmin 15min后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。
全文摘要
一種金屬合金觸變塑性成形方法，方法步驟為將金屬合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，得到具有固相分?jǐn)?shù)為80%～95%的半固態(tài)坯料，并加工成同模具型腔具有相同體積的坯料，然后模具預(yù)熱至180℃～250℃后，在模腔內(nèi)噴涂石墨以便脫模，將上述半固態(tài)坯料在530℃～560℃保溫10min～15min后放入預(yù)熱好的模具內(nèi)，在模鍛液壓機(jī)中進(jìn)行觸變塑性成形。本發(fā)明的技術(shù)效果是采用觸變塑性成形技術(shù)進(jìn)行零件的成形，不僅擴(kuò)大了半固態(tài)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，而且可以降低能源消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并推進(jìn)半固態(tài)成形技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。
文檔編號B21J5/02GK102172754SQ20111000934
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者杜磊, 胡志, 閆洪 申請人:南昌大學(xué)