專利名稱：金屬半固態(tài)雙控成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬的半固態(tài)雙控成形技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，半固態(tài)金屬加工由制漿(坯)、加熱重熔(限于觸變成形)和成形三部份組成。成形總體又可分為半固態(tài)流變(或觸變)壓鑄、半固態(tài)流變(或觸變)模鍛和半固態(tài)射鑄三種。壓鑄法易成形復(fù)雜薄壁殼體件，但器件的力學(xué)性能不好；模鍛法質(zhì)量易保證，但很難加工復(fù)雜件；射鑄法適用于鎂合金，但其仍屬流變壓鑄范疇，器件的力學(xué)性能同樣不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種金屬半固態(tài)雙控成形的方法，其目的是利用該方法使金屬的成形加工做到易保證質(zhì)量，可加工復(fù)雜器件，可在一次沖壓成形的過程中對制件精確的控形和控性。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的將密封的壓射室3中制好的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料由充填裝置6在小于200mm長的壓射室3的底部以低于1m/s的低速由下往上充填至由模板4、模套2和充填裝置6所形成的制件腔10中，然后再由模鍛裝置1由上向下對制件腔10內(nèi)的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料進(jìn)行模鍛成形。本發(fā)明采用了壓鑄法和模鍛法的長處，在充填原料時充填裝置6在小于200mm長的壓射室3的底部以低于1m/s的低速由下往上進(jìn)行充填，在充填的過程中，充填的行程短、充填的速度低，可以保持被充填的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料密度均勻地充填至制件腔10中，再由模鍛裝置1的壓力與原料的冷凝的雙重作用下凝固成形，使得成形的制件12具有形狀規(guī)則、尺寸精確、力學(xué)性能好的優(yōu)點(diǎn)，從而能在一個成形過程中達(dá)到雙控的目的，即對制件12進(jìn)行精確的控形和控性，尤其適合加工鋁、鎂合金及其復(fù)合材料。


圖1是本發(fā)明所采用裝置在初始狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是在本發(fā)明所采用裝置在制件12成形后的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明中半固態(tài)漿(坯)料制備室11的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是金屬半固態(tài)漿料的制備及輸送的工藝流程圖，圖5是金屬半固態(tài)坯料的制備及輸送的工藝流程圖，圖6是本發(fā)明充填及模鍛的工藝流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖1、圖2和圖3具體說明本實施方式。將密封的壓射室3中制好的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料由充填裝置6在小于200mm長的壓射室3的底部以低于1m/s的低速從下往上充填至模板4、模套2和充填裝置6所形成的制件腔10中，然后再由模鍛裝置1由上向下對制件腔10內(nèi)的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料進(jìn)行模鍛至成形。其所用的金屬半固態(tài)漿料是由以下步驟制成并送入壓射室3中一、由定量裝置將金屬熔體注入漿料室8中；二、封閉漿料室8；三、啟動電磁攪拌器11-2對金屬熔體進(jìn)行電磁攪拌；四、攪拌的同時調(diào)節(jié)漿料室8內(nèi)金屬熔體的溫度使金屬熔體保持半固態(tài)，直至形成金屬半固態(tài)漿料；五、將制成的金屬半固態(tài)漿料由輸送裝置9經(jīng)單向閥7送入壓射室3；六、將壓射室3封閉。金屬半固態(tài)漿(坯)料制備室11的制漿室8外纏繞有冷卻水管11-3和加熱線圈11-4，在冷卻水管11-3和加熱線圈11-4的外圍設(shè)置有電磁攪拌器11-2。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點(diǎn)在于，所采用的原料為金屬半固態(tài)坯料。其經(jīng)由以下步驟制成并送入壓射室3中一、由定量裝置將加熱至低于固相線溫度5℃的金屬坯料置于漿料室8中；二、封閉漿料室8；三、將金屬坯料加熱至半固態(tài)，使金屬坯料中的晶粒球化；四、對半固態(tài)的金屬坯料進(jìn)行攪拌；五、攪拌的同時，對漿料室8中半固態(tài)的金屬坯料的溫度進(jìn)行調(diào)控，使半固態(tài)的金屬坯料保持在半固態(tài)，直至形成金屬半固態(tài)坯料；六、將制成的金屬半固態(tài)漿料由輸送裝置9經(jīng)單向閥7送入壓射室3；七、將壓射室3封閉。
權(quán)利要求
1.金屬半固態(tài)雙控成形方法，其特征在于將壓射室(3)中制好的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料由充填裝置(6)在小于200mm長的壓射室(3)的底部以低于1m/s的低速由下往上充填至由模板(4)、模套(2)和充填裝置(6)所形成的制件腔(10)中，然后再由模鍛裝置(1)由上向下對制件腔(10)中的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料進(jìn)行模鍛成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬半固態(tài)雙控成形方法，其特征在于其所用的金屬半固態(tài)漿料由下列步驟制成并送入壓射室(3)中一、由定量裝置將金屬熔體注入漿料室(8)中；二、封閉漿料室(8)；三、啟動電磁攪拌器(11-2)對金屬熔體進(jìn)行電磁攪拌；四、攪拌的同時，調(diào)節(jié)漿料室(8)內(nèi)金屬熔體的溫度使金屬熔體保持在半固態(tài)，直至形成金屬半固態(tài)漿料；五、將制成的金屬半固態(tài)漿料由輸送裝置(9)經(jīng)單向閥(7)送入壓射室(3)；六、將壓射室(3)封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬半固態(tài)雙控成形方法，其特征在于其所用的金屬半固態(tài)坯料由下列步驟制成一、由定量裝置將加熱至低于固相線溫度5℃的金屬坯料置于漿料室(8)中；二、封閉漿料室(8)；三、將金屬坯料加熱至半固態(tài)，使金屬坯料中的晶粒球化；四、對半固態(tài)的金屬坯料進(jìn)行攪拌；五、攪拌的同時，對漿料室(8)中半固態(tài)的金屬坯料的溫度進(jìn)行調(diào)控，使半固態(tài)的金屬坯料保持在半固態(tài)，直至形成金屬半固態(tài)坯料；六、將制成的金屬半固態(tài)坯料由輸送裝置(9)經(jīng)單向閥(7)送入壓射室(3)；七、將壓射室(3)封閉。
全文摘要
一種金屬半固態(tài)雙控成形方法，它涉及一種金屬的半固態(tài)雙控成形技術(shù)。本發(fā)明將壓射室(3)中制好的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料由充填裝置(6)在小于200mm長的壓射室(3)的底部以低于1m/s的低速由下往上充填至由模板(4)、模套(2)和充填裝置(6)所形成的制件腔(10)中，然后再由模鍛裝置(1)由上向下對制件室(10)內(nèi)的金屬半固態(tài)漿料或金屬半固態(tài)坯料進(jìn)行模鍛至成形。本發(fā)明結(jié)合了壓鑄、模鍛的長處，能在一個成形過程中對制件(12)完成精確控形和控性，生產(chǎn)出形狀復(fù)雜、尺寸精確、性能可靠、力學(xué)性能高的高質(zhì)量金屬構(gòu)件或功能件，尤其適合加工鋁、鎂合金及其復(fù)合材料。
文檔編號B22D17/00GK1613576SQ20041004391
公開日2005年5月11日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者羅守靖, 姜巨福, 杜之明 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)