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非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法

摘要

本发明公开了一种非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法。其中非晶合金压铸件上形成有开孔结构,模锻装置包括真空箱、限位组件、模压组件和加热组件;所述真空箱的内部具有真空腔;所述限位组件固定安装在所述真空腔内、且其上具有用于放置非晶合金压铸件的型腔;所述模压组件相对于限位组件可移动的安装在真空腔内、且其中包括与固定在型腔中的非晶合金压铸件上的开孔结构形状匹配的压头;所述加热组件设置在所述真空箱内用于控制所述真空腔中的温度。应用该模锻装置能够有效解决压铸工艺带来的影响力学性能的主要缺陷,消除零件的内应力,使非晶合金零件的内部组织更加紧密,提高零件的力学性能与使用寿命。

著录项

  • 公开/公告号CN108453203A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2018-08-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 比亚迪股份有限公司;

    申请/专利号CN201710089590.3

  • 发明设计人 敬华伟;樊秀兰;秦侠;

    申请日2017-02-20

  • 分类号

  • 代理机构北京润平知识产权代理有限公司;

  • 代理人韩冰

  • 地址 518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号

  • 入库时间 2023-06-19 06:18:47

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-19

    授权

    授权

  • 2019-01-22

    实质审查的生效 IPC(主分类):B21J5/02 申请日:20170220

    实质审查的生效

  • 2018-08-28

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及非晶合金零件成型领域,具体地,涉及一种非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法。

背景技术

非晶合金又称金属玻璃,是一种长程无序的金属固体,通常是通过快速冷却金属熔体而获得,最早是由美国的Duwez教授于1960年发明。非晶态合金的原子呈无序排列,因而不存在晶态合金中的空位、位错、晶界及层错等缺陷,这一特性使其不仅具有优异的耐腐蚀性、高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、屈服时完全塑性、无加工硬化现象,而且还表现出优良的软磁和硬磁性能以及超导特性等,在很多领域具有潜在的应用前景。

目前,非晶合金的一种典型的成型工艺为压铸成型,例如在公开号为CN102527982A的中国发明专利中公开了一种非晶合金压铸设备及非晶合金压铸工艺,并具体公开了所述非晶合金压铸设备包括:可闭合和可打开的定模和动模、且在两者闭合时在它们之间限定出模腔;内限定有封闭腔室的封闭仓、且该封闭仓具有送料口;与封闭仓相连用于向封闭腔室内供给保护气体的保护气体供给装置、且封闭腔室内的保护气体为正压;设在封闭仓内的熔化容器,该熔化容器用于接纳和熔化从所述送料口加入的非晶合金;与模腔连通、且具有熔体入口的压射筒;压射筒内设有用于将熔融非晶合金熔体喷射到模腔内的压射塞;驱动装置与所述压射塞相连用于驱动所述压射塞在所述压射筒内移动。此方法是将大块非晶合金块通过送料口放入设备的真空室内加热熔化后,再倒入与模腔相通的压射筒内,驱动压射塞,把熔化后的非晶液体压入模腔内成型。

非晶合金的另一种典型的成型工艺为模锻成型,例如在公开号为CN1456401中国发明专利中公开了一种非晶合金精密零部件超塑性模锻成形装置及方法,并具体公开了该装置由真空炉、可更换压头、模具三部分组成;可更换压头由内压头、外压头、滑块、联结座组成,模具由模具、顶出机构组成。其工艺为将坯料和模具置于真空炉中,当真空度达到8×10-3Pa时,开始加热,加热速度0.5~3.0℃/s;加热温度应在Tg~Tx之间;成形应变速率范围为1×10-2~5×10-4S-1。此方法是将大块非晶柸料放入模具内,而模具放在真空室内,模具在真空室内抽真空与加热,并通惰性气体保护与冷却制备非晶零件的方法。

然而,现有的非晶合金成型工艺存在如下缺陷:(1)压铸成型制备的非晶合金零件中不可避免的存在气泡、气孔、缩孔、渣孔等缺陷,这就使得非晶合金在做受力件使用时,严重影响其力学性能;(2)模锻成形制备非晶合金零件的工艺方法中,要求生产的零件不能太复杂,由于成形应变速率范围为1×10-2~5×10-4S-1,使得这种工艺方法不适合制备大尺寸,结构复杂的非晶合金零件;而且采用这种工艺方法制备小尺寸零件时,成型时间也太长,生产效率太低,存本太高,不适合大量生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法,以在提高生产效率的同时改善非晶合金的产品质量。

为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供一种非晶合金压铸件模锻装置,所述非晶合金压铸件上形成有开孔结构,该模锻装置包括:真空箱、限位组件、模压组件和加热组件;所述真空箱的内部具有真空腔;所述限位组件固定安装在所述真空腔内、且其上具有用于放置非晶合金压铸件的型腔;所述模压组件相对于所述限位组件可移动的安装在所述真空腔内、且其中包括与固定在所述型腔中的非晶合金压铸件上的开孔结构形状匹配的压头;所述加热组件设置在所述真空箱内用于控制所述真空腔中的温度。

根据本发明的第二个方面,提供了一种非晶合金零件成型设备,该非晶合金零件成型设备包括用于制备非晶合金压铸件的压铸成型装置和对所述非晶合金压铸件进行超塑模锻精加工的根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置。

根据本发明的第三个方面,提供了一种非晶合金零件成型方法,该方法包括以下步骤:S1、提供非晶合金压铸件;S2、将所述非晶合金压铸件在根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置中进行超塑模锻精加工。

根据本发明的第四个方面,提供了一种非晶合金零件,该非晶合金压铸件由根据本发明所述的方法制备而成。

应用本发明非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法,通过对非晶合金压铸件进行超塑模锻精加工,不但能够有效解决压铸工艺带来的影响力学性能的主要缺陷,消除零件的内应力,使非晶合金零件的内部组织更加紧密,提高零件的力学性能与使用寿命;而且能够对非晶合金压铸件的外形尺寸进行整形处理,提高零件尺寸精度,同时还适用于生产形状复杂,大尺寸的非晶合金零件。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1示出了根据本发明一种实施例中非晶合金压铸件的结构示意图;

图2示出了根据本发明一种实施例中非晶合金压铸件模锻装置的结构示意图;

图3至图6示出了根据本发明一种实施例中应用非晶合金压铸件模锻装置进行超塑模锻精加工时的流程示意图;其中:

图3示出了将非晶合金压铸件放入到模锻装置的真空室后,压头位于第一位置A时非晶合金压铸件模锻装置的结构示意图;

图4示出了驱动压头由第一位置A移动至第二位置B时非晶合金压铸件模锻装置的结构示意图;

图5示出了驱动压头由第二位置B移动至第三位置C时非晶合金压铸件模锻装置的结构示意图;

图6示出了驱动压头由第三位置C移回至第一位置A,并驱动顶杆将经超塑模锻精加工得到非晶合金件顶出时非晶合金压铸件模锻装置的结构示意图;

图7示出了根据本发明实施例1所制备的非晶合金零件柔轮的结构示意图。

附图标记说明

10为非晶合金压铸件、11为非晶合金压铸件的内侧壁面、12为非晶合金压铸件的底壁、20为真空箱、21为箱体、22为底座、30为限位组件、31为型腔、32为第一加热板、321为第一加热板中限位凹槽的底壁面、33为第一隔热板、34为第一模座、35为顶杆、40模压组件、41为压头、411为压头的外侧壁面、412为压头的底壁面、42为第二加热板、421为限位压板、422为限位压板的压头面、423为限位凸块、43为第二隔热板、44为第二模座、45为压杆、50为加热件、60为导向柱、以及70为取放件口。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

针对于现有技术中压铸成型制备的非晶合金零件中不可避免的存在气泡、气孔、缩孔、渣孔等缺陷,这就使得非晶合金在做受力件使用时,严重影响其力学性能的不足,在本发明中提供了一种非晶合金压铸件模锻装置,如图1所示,所述非晶合金压铸件10上形成有开孔结构,如图2所示,该模锻装置包括:真空箱20、限位组件30、模压组件40和加热组件;所述真空箱的内部具有真空腔;所述限位组件30固定安装在所述真空腔内、且其上具有用于放置非晶合金压铸件10的型腔31;所述模压组件40相对于所述限位组件30可移动的安装在所述真空腔内、且其中包括与固定在所述型腔31中的非晶合金压铸件10上的开孔结构形状匹配的压头41;所述加热组件设置在所述真空箱20内用于控制所述真空腔中的温度。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述非晶合金压铸件10中开孔结构的内侧壁面11具有朝外的拔模角,所述压头41的外侧壁面411具有朝内的拔模角,且所述压头41的外侧壁面411与所述非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内侧壁面11的拔模角度的绝对值相等。通过合理匹配所述压头41的外侧壁面411与所述非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内侧壁面11的拔模角度,使得压头41在上下移动的过程中,压头的外壁面411始终与非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内侧壁面11平行,这样可以使得压头能够顺利的伸进非晶合金压铸件10中相应开孔结构中。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述压头41沿垂直于其移动方向的横截面中直径尺寸大于所述非晶合金压铸件10相应位置横截面中直径的尺寸,优选两者尺寸差为0.15-0.25mm。通过使得两者存在一定的尺寸差,有利于促使压头41在向下移动的过程中,压头的外壁面411能够对非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内侧壁面11进行挤压,以使得非晶合金压铸件内部组织被压得更紧密,进而减少其中的气泡、气孔、缩孔和渣孔等缺陷。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述型腔31的形状与所述非晶合金压铸件10的形状相匹配,所述非晶合金压铸件10安装在所述型腔31中时,所述型腔31的内侧壁面与所述非晶合金压铸件10的外侧壁面之间存在0.03-0.05的单边间隙。通过使得型腔31的内侧壁面与所述非晶合金压铸件10的外侧壁面之间存在间隙,一方面可以将非晶合金压铸件10顺利的放入型腔31中,另一方面有利于使得压头41在所述非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内部移动时,压头41的外侧壁面411可以对所述非晶合金压铸件10中相应开孔结构的内侧壁面11进行挤压,使得非晶合金压铸件10向外扩张,当非晶合金压铸件10的外侧壁面接触到所述型腔31的内侧壁面后,不再向外扩张。在上述过程中,非晶合金压铸件10通过被挤压使其内部组织被压得更紧密,进而减少其中的气泡、气孔、缩孔和渣孔等缺陷。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述加热组件包括第一加热板32和第二加热板42,所述第一加热板32可拆卸的设置在所述限位组件30中,所述型腔31形成在所述第一加热板32中,或者具有所述型腔31的模具安装在所述第一加热板32中;所述第二加热板42安装在所述模压组件40中,所述压头41可拆卸的安装在所述第二加热板42上。通过设置该第一加热板32和第二加热板41不但有利于优化加热组件的结构,而且更有利于对型腔31和压头41、以及放置在所述型腔31中的非晶合金压铸件10的温度的控制。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述第一加热板32和所述第二加热板42中分别包括板材本体和固定在所述板材本体中的加热件50。其中对于加热件50的选择并没有特殊要求,其可以是电热棒,也可以是感应加热棒。而且,在本发明中对于第一加热板32中加热件50的设置方式也并没有特殊要求,只要均布在所述型腔31的外周即可;对于第二加热板42中加热件的设置方式也并没有特殊要求,只要均匀分布在所述第二加热版42中即可。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述模压组件40中包括限位压板421,所述限位压板421固定在所述第二加热板42的中心位置,所述限位压板421远离所述第二加热板42的一侧形成压头面422,所述压头41固定在所述压头面422的中心位置;所述限位组件30中还包括形成在所述第一加热板32的中心部位的限位凹槽,所述限位凹槽的底部形成分模面321,所述型腔31形成在分模面321的中心位置;所述限位压板与所述限位凹槽结构匹配,且当所述压头面422与所述分模面321相贴时,所述限位组件30和模压组件40形成合模结构。通过设置限位压板421和形成在第一加热板32上的限位凹槽,使得模压组件40相对于限位组件30发生相对运动时,当限位压板421的压头面422和限位凹槽的分模面321相抵接时,停止运动,进而实现通过控制合模时压头41与所述型腔31底壁面之间的距离,以控制所制备的非晶合金零件的底壁12的厚度。优选情况下,所述非晶合金压铸件10的底壁12的厚度比合模时压头41与所述型腔31底壁面之间的距离大,两者的差值在0.1-0.2mm之间,通过压头41的底壁面412对非晶合金压铸件10的底壁12进行挤压,有利于使非晶合金零件底壁组织被压得更紧密,进而减少其中的气泡、气孔、缩孔和渣孔等缺陷。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述模压组件40中包括固定在所述第二加热板42上的多个限位凸块423,多个限位凸块423对称的设置在所述压头41的两侧,且优选各所述限位凸块423的高度与所述限位压板421的高度相同;所述限位组件30中还包括形成在所述第一压板32上,且与所述限位凸块423一一对应的多个限位开孔,所述限位凸块423和所述限位开孔结构匹配。通过在压头41的两侧设置多个限位凸块423,通过使其与位于所述限位凸块423上的限位开孔对应结合,有利于使得压头的轴心与型腔的轴心同轴,模锻后的零件壁厚均匀,材料组织密度均匀,尺寸精确。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述限位组件30中包括第一隔热板33,所述第一加热板32安装在所述第一隔热板33上;所述模压组件40中包括第二隔热板43,所述第二加热板42安装在所述第二隔热板43上。通过设置第一隔热板33和第二隔热板43,有利于阻挡第一加热板32和第二加热板42所产生的热能向外的快速传导,进而集中热量,避免热能外散,使的压头与型腔始终处于设定温度值,进而实现节能的效果。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述限位组件30中包括第一模座34,所述第一隔热板33安装在所述第一模座34上;所述模压组件40中包括第二模座44,所述第二隔热板43安装在所述第二模座44上。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述第二模座44上安装有朝向所述第一模座34延伸的导向柱60;所述第一模座43上形成有与所述导向柱60尺寸匹配的导向通孔,所述第一模座43通过所述导向通孔与所述导向柱配合连接。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述模压组件40中包括压杆45,所述压杆45一端延伸至所述真空箱20的外侧,另一端与所述第二模座44相连以驱动所述模压组件40相对所述限位组件30移动。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述限位组件30中包括相对于所述型腔31可移动的顶杆35,所述顶杆35的一端延伸至所述真空箱20的外侧,另一端穿过所述第一模座34、第一隔热板33和第一加热板32形成所述型腔31的至少部分底壁面,或者支撑所述具有所述型腔31的模具。

根据本发明的模锻装置,优选情况下,所述真空箱20包括箱体21和底座22,所述限位组件40固定在所述底座22上;所述箱体21包括与所述底座22相对设置的顶板,所述模压组件30可移动的安装在所述顶板上。

同时,在本发明中还提供了一种非晶合金零件成型设备,该非晶合金零件成型设备包括用于制备非晶合金压铸件的压铸成型装置和对所述非晶合金压铸件进行超塑模锻精加工的根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置。

本发明所提供的上述非晶合金零件成型设备的重点在于将压铸成型和精密模锻成型结合在一起,以在提高生产效率的同时改善非晶合金的产品质量。其中对于压铸成型装置并没有特殊要求,只要将其与根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置结合使用即可。在本发明中所采用的压铸成型装置可以是任意的市售装置,例如可以采用公开号为CN102527982A的中国发明专利中所公开的非晶合金压铸设备。

此外,在本发明中还提供了一种非晶合金零件成型方法,该方法包括以下步骤:S1、提供非晶合金压铸件;S2、将所述非晶合金压铸件在根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置中进行超塑模锻精加工。

本发明所提供的上述非晶合金零件成型方法的重点在于将压铸成型和精密模锻成型结合在一起,以在提高生产效率的同时改善非晶合金的产品质量。其中对于压铸成型方法并没有特殊要求,只要将其与应用根据本发明所述的非晶合金压铸件模锻装置的超塑模锻精加工结合使用即可。在本发明中所采用的压铸成型方法可以参照本领域的常规方法,例如可以采用公开号为CN102527982A的中国发明专利中所公开的非晶合金压铸方法。

根据本发明的方法,优选情况下,所述S2包括:S21、对所述模锻装置的真空腔抽真空,并通入惰性气体,使得所述真空腔中气压达到预定气压,所述预定气压大于大气压,优选所述预定气压为1.01-1.05个大气压;S22、控制加热组件进行加热,使所述真空腔中温度达到所述非晶合金压铸件的过冷区域(Tg~Tx);S23、将所述非晶合金压铸件放入到限位组件的型腔中;S24、驱动模压组件中压头移动,对放置在所述限位组件的型腔中的非晶合金压铸件进行超塑模锻精加工。

根据本发明的方法,优选情况下,所述S23中在持续通入惰性气体的情况下,将所述非晶合金压铸件放入到所述限位组件的型腔中。通过持续通入惰性气体,始终保持真空腔中气压大于外界,在短时间内打开真空箱的取放件口70时,外部的气体(氧气)不会进入到真空内,能够防止在高温模锻时,零件被氧化。在实际操作中,在取放件口70与真空箱之间设有密封构件(图中未示出)。

根据本发明的方法,优选情况下,所述S24中在将所述非晶合金压铸件放入到所述模锻装置的型腔中后,待所述非晶合金压铸件预热至温度达到过冷区域后驱动模压组件中压头移动,优选预热时间为6-8min。

根据本发明的方法,优选情况下,在所述S23中在将所述非晶合金压铸件放入到限位组件的型腔中,形成如图3所示结构后;所述S24包括:S241、驱动所述压头由远离所述限位组件的第一位置A移动至与所述非晶合金压铸件初步接触的第二位置B,形成如图4所示的结构;S242、在预定的成型应变速度下,将所述压头以预定压力由所述第二位置B移动至限位组件30与模压组件40处于合模状态的第三位置C,形成如图5所示的结构;S243、保压处理预定时间后,驱动所述压头由第三位置C移回至所述第一位置A,并驱动顶杆将经超塑模锻精加工得到非晶合金件顶出,形成如图6所示的结构。

根据本发明的方法,优选情况下,所述预定的成型应变速度为1×10-2~5×10-4S-1;所述预定压力为400-500MPa;所述预定时间为1-5min。通过将预定的成型应变速度、预定压力和预定时间控制在上述范围内有利于使得产品表面光滑,内部组织细密,产品模锻成型可靠,尺寸精确。

根据本发明的方法,其对于非晶合金的成分和含量并没有特殊要求,可以参照本领域常规通过压铸成型和模锻成型时的常规成分和含量即可。例如所述非晶合金为ZraAlbBecCudMe,其中M为Nb、Sc、Ta、Ni、Co、Y、Ag、Fe、Sn、Hf、Ti及稀土元素中的一种或几种元素;a、b、c、d、e为原子百分数,30≤a≤70,3≤b≤35,3≤c≤35,3≤d≤40,5≤e≤30。更为优选地,所述非晶合金中含有杂质元素,其中以原子百分数计,所述杂质元素的含量不高于5%。

在本发明中还提供了一种非晶合金零件,该非晶合金压铸件由根据本发明所述的方法制备而成。本发明所提供的这种非晶合金零件内部组织更为紧密,提高了零件的力学性能与使用寿命;而且能够对非晶合金压铸件的外形尺寸进行整形处理,提高了零件尺寸精度。

以下将结合具体实施例和对比例进一步描述本申请的有益效果。

在如下实施例和对比例中采用直径Φ5mm的Zr65Al4Cu25Ni6大块非晶合金棒作为成型材料(维氏硬度为450-550Hv、抗弯强度为2350MPa;拉伸强度1000MPa;抗压强度1500MPa。

在如下实施例和对比例中待成型的非晶合金零件为如图7所示的柔轮坯体,如图7所示,该柔轮坯体包括底壁和与所述底壁外周垂直连接的环形侧壁,且所述环形侧壁的远离底壁的一侧形成有向外凸起的环形加强部。该柔轮坯体的环形侧壁的内壁面具有由底壁向外延伸的外扩结构,其与底壁相连一端的直径d1为10.64cm,其向外延伸的一端的直径d2为11.38cm;所述环形侧壁的外壁面的延伸方向与所述柔轮的轴线方向平行,其直径d3为11.64cm;所述柔轮坯体的侧壁高度h1为4.23cm,所述柔轮坯体的底壁厚度h2为0.44cm;所述环形加强部的外壁面的延伸方向与所述柔轮的轴线方向平行,其直径d4为12.11cm。

实施例

用于说明本发明非晶合金压铸件模锻装置和非晶合金零件及其成型设备与成型方法的有益效果。

(1)非晶合金压铸件的制备

采用公开号为CN102527982A的中国发明专利的说明书附图中图1所示结构的非晶合金压铸设备,非晶合金压铸工艺如下:

对非晶合金压铸设备的封闭仓的封闭腔室进行净化,以使所述封闭腔室内的有害气体的浓度低于1000ppm;向所述封闭腔室内供给保护气体(氦气)且使所述封闭腔室内的保护气体保持为介于1个大气压与1.1个大气压之间的正压;从所述封闭腔室上的送料口将前述大块非晶合金棒送入位于所述封闭腔室内的熔化容器内进行熔化,得到熔融的非晶合金,且在通过所述送料口向所述熔化容器内送料时所述封闭腔室内的保护气体从所述送料口溢出;将所述熔融的非晶合金从所述熔化容器加入到压射筒内;从所述压射筒内将所述熔融的非晶合金压射到由所述非晶合金压铸设备的定模和动模限定出的模腔内成型;和打开所述定模和动模以从所述非金合金压铸设备的取件口取出成型的非晶合金压铸件。

所述压铸件包括底壁和与所述底壁外周垂直连接的环形侧壁,且所述环形侧壁的远离底壁的一侧形成有向外凸起的环形加强部。该柔轮坯体的环形侧壁的内壁面具有由底壁向外延伸的外扩结构,其与底壁相连一端的直径d1为10.44cm,其向外延伸的一端的直径d2为11.18cm,所述环形侧壁的外壁面的延伸方向与所述柔轮的轴线方向平行,其直径d3为11.66cm;所述环形侧壁的外壁面的延伸方向与所述柔轮的轴线方向平行,其直径d3为11.58cm;所述柔轮坯体的侧壁高度h1为4.13cm,所述柔轮坯体的底壁厚度h2为0.54cm;所述环形加强部的外壁面的延伸方向与所述柔轮的轴线方向平行,其直径d4为12.19cm。

(2)非晶合金零件的制备

采用图2中所是的模锻装置,对所述模锻装置的真空腔抽真空,并通入惰性气体(氦气),使得所述真空腔中气压达到1.01-1.05个大气压;S22、控制加热组件进行加热,加热至450℃(达到所述非晶合金压铸件的过冷区域);S23、在持续通入惰性气体的情况下,将前述制备的非晶合金压铸件放入到限位组件的型腔(与前述制备的非晶合金压铸件结构适配,且所述非晶合金压铸件安装在所述型腔中时,所述型腔的内侧壁面与所述非晶合金压铸件的外侧壁面之间存在0.03mm的单边间隙)中,形成如图3所示结构;S24、将非晶合金压铸件预热6min后,驱动模压组件中压头(与前述制备的所述非晶合金压铸件的内部开孔结构适配,所述压头的外侧壁面与所述非晶合金压铸件中相应开孔结构的内侧壁面的拔模角度的绝对值相等,该压头的朝向限位组件一侧的前端的直径为10.64cm,该压头的后端的直径为11.38cm)由远离所述限位组件的第一位置A移动至与所述非晶合金压铸件初步接触的第二位置B,形成如图4所示的结构,在预定的成型应变速度为1.5×10-3S-1下,将所述压头在400MPa压力下从所述第二位置B移动至无法移动的第三位置C,形成如图5所示的结构;S243、保压2min后驱动所述压头由第三位置C移回至所述第一位置A,并驱动顶杆将经超塑模锻精加工得到非晶合金件顶出,形成如图6所示的结构;将经超塑模锻精加工得到非晶合金件取出,记为非晶合金件S1。

对比例1

采用申请号为201110421420.3的中国发明专利的说明书附图中图1所示结构的非晶合金压铸设备,非晶合金压铸工艺:同实施例1,得到非晶合金零件(压铸件),记为D1。

测试:

将前述实施例和对比例所制备的非晶合金零件(柔轮坯体)S1和D1以及非晶合金压铸件进行性能测试,测试方法和结果如表1所示。

表1.

测试项目S1D1测试方法维氏硬度(Hv)515498压入法抗压强度(Mpa)15001420抗压测试机密度(g/cm3)6.836.75密度测试仪使用寿命(小时)110008500寿命测试机表面缺陷(气泡、气孔、缩孔、渣孔)少量X射线探伤

如表1中结果可以看出,相对于根据压铸工艺形成的非晶合金零件D1,根据本发明方法所制备的非晶合金零件S1中基本没有气孔、缩孔等,使得零件内部组织更加紧密(优化了密度),提高了零件的力学性能(硬度和抗压强度)与使用寿命。此外,相对于现有的超塑性模锻成型方法,根据本发明方法增加了适用范围,能够适用于形状复杂,尺寸较大的零件生产。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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