专利名称：金属半固态双控成形方法
技术领域：
本发明涉及一种金属的半固态双控成形技术。
背景技术：
目前，半固态金属加工由制浆(坯)、加热重熔(限于触变成形)和成形三部份组成。成形总体又可分为半固态流变(或触变)压铸、半固态流变(或触变)模锻和半固态射铸三种。压铸法易成形复杂薄壁壳体件，但器件的力学性能不好；模锻法质量易保证，但很难加工复杂件；射铸法适用于镁合金，但其仍属流变压铸范畴，器件的力学性能同样不好。
发明内容
本发明提供了一种金属半固态双控成形的方法，其目的是利用该方法使金属的成形加工做到易保证质量，可加工复杂器件，可在一次冲压成形的过程中对制件精确的控形和控性。本发明的目的是这样实现的将密封的压射室3中制好的金属半固态浆料或金属半固态坯料由充填装置6在小于200mm长的压射室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和充填装置6所形成的制件腔10中，然后再由模锻装置1由上向下对制件腔10内的金属半固态浆料或金属半固态坯料进行模锻成形。本发明采用了压铸法和模锻法的长处，在充填原料时充填装置6在小于200mm长的压射室3的底部以低于1m/s的低速由下往上进行充填，在充填的过程中，充填的行程短、充填的速度低，可以保持被充填的金属半固态浆料或金属半固态坯料密度均匀地充填至制件腔10中，再由模锻装置1的压力与原料的冷凝的双重作用下凝固成形，使得成形的制件12具有形状规则、尺寸精确、力学性能好的优点，从而能在一个成形过程中达到双控的目的，即对制件12进行精确的控形和控性，尤其适合加工铝、镁合金及其复合材料。
图1是本发明所采用装置在初始状态时的结构示意图，图2是在本发明所采用装置在制件12成形后的结构示意图，图3是本发明中半固态浆(坯)料制备室11的结构示意图，图4是金属半固态浆料的制备及输送的工艺流程图，图5是金属半固态坯料的制备及输送的工艺流程图，图6是本发明充填及模锻的工艺流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1、图2和图3具体说明本实施方式。将密封的压射室3中制好的金属半固态浆料或金属半固态坯料由充填装置6在小于200mm长的压射室3的底部以低于1m/s的低速从下往上充填至模板4、模套2和充填装置6所形成的制件腔10中，然后再由模锻装置1由上向下对制件腔10内的金属半固态浆料或金属半固态坯料进行模锻至成形。其所用的金属半固态浆料是由以下步骤制成并送入压射室3中一、由定量装置将金属熔体注入浆料室8中；二、封闭浆料室8；三、启动电磁搅拌器11-2对金属熔体进行电磁搅拌；四、搅拌的同时调节浆料室8内金属熔体的温度使金属熔体保持半固态，直至形成金属半固态浆料；五、将制成的金属半固态浆料由输送装置9经单向阀7送入压射室3；六、将压射室3封闭。金属半固态浆(坯)料制备室11的制浆室8外缠绕有冷却水管11-3和加热线圈11-4，在冷却水管11-3和加热线圈11-4的外围设置有电磁搅拌器11-2。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于，所采用的原料为金属半固态坯料。其经由以下步骤制成并送入压射室3中一、由定量装置将加热至低于固相线温度5℃的金属坯料置于浆料室8中；二、封闭浆料室8；三、将金属坯料加热至半固态，使金属坯料中的晶粒球化；四、对半固态的金属坯料进行搅拌；五、搅拌的同时，对浆料室8中半固态的金属坯料的温度进行调控，使半固态的金属坯料保持在半固态，直至形成金属半固态坯料；六、将制成的金属半固态浆料由输送装置9经单向阀7送入压射室3；七、将压射室3封闭。
权利要求
1.金属半固态双控成形方法，其特征在于将压射室(3)中制好的金属半固态浆料或金属半固态坯料由充填装置(6)在小于200mm长的压射室(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)和充填装置(6)所形成的制件腔(10)中，然后再由模锻装置(1)由上向下对制件腔(10)中的金属半固态浆料或金属半固态坯料进行模锻成形。
2.根据权利要求1所述的一种金属半固态双控成形方法，其特征在于其所用的金属半固态浆料由下列步骤制成并送入压射室(3)中一、由定量装置将金属熔体注入浆料室(8)中；二、封闭浆料室(8)；三、启动电磁搅拌器(11-2)对金属熔体进行电磁搅拌；四、搅拌的同时，调节浆料室(8)内金属熔体的温度使金属熔体保持在半固态，直至形成金属半固态浆料；五、将制成的金属半固态浆料由输送装置(9)经单向阀(7)送入压射室(3)；六、将压射室(3)封闭。
3.根据权利要求1所述的一种金属半固态双控成形方法，其特征在于其所用的金属半固态坯料由下列步骤制成一、由定量装置将加热至低于固相线温度5℃的金属坯料置于浆料室(8)中；二、封闭浆料室(8)；三、将金属坯料加热至半固态，使金属坯料中的晶粒球化；四、对半固态的金属坯料进行搅拌；五、搅拌的同时，对浆料室(8)中半固态的金属坯料的温度进行调控，使半固态的金属坯料保持在半固态，直至形成金属半固态坯料；六、将制成的金属半固态坯料由输送装置(9)经单向阀(7)送入压射室(3)；七、将压射室(3)封闭。
全文摘要
一种金属半固态双控成形方法，它涉及一种金属的半固态双控成形技术。本发明将压射室(3)中制好的金属半固态浆料或金属半固态坯料由充填装置(6)在小于200mm长的压射室(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)和充填装置(6)所形成的制件腔(10)中，然后再由模锻装置(1)由上向下对制件室(10)内的金属半固态浆料或金属半固态坯料进行模锻至成形。本发明结合了压铸、模锻的长处，能在一个成形过程中对制件(12)完成精确控形和控性，生产出形状复杂、尺寸精确、性能可靠、力学性能高的高质量金属构件或功能件，尤其适合加工铝、镁合金及其复合材料。
文档编号B22D17/00GK1613576SQ20041004391
公开日2005年5月11日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者罗守靖, 姜巨福, 杜之明 申请人:哈尔滨工业大学