重复定位夹具的非晶合金定位片及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及重复定位夹具的非晶合金定位 片及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 加工行业中的重复定位夹具的定位片在使用的过程中需要保持准确性和耐用性， 如果耐用性不好，更换定位片相当复杂，还需要对定位系统进行重新校正，非常费时费力。
[0003] 目前，加工行业中的重复定位夹具的定位片普遍采用不锈钢来制作，这种采用不 锈钢制作的定位片，存在强度、硬度、弹性限度、耐磨性能、耐刮性能、耐腐蚀性能和韧性较 差的缺点。另外，由于不锈钢定位片的耐磨、耐刮和耐腐蚀性能较差，从而使得不锈钢定位 片的耐用性不好。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供重复定位夹具的非晶 合金定位片，该重复定位夹具的非晶合金定位片具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨、耐刮、 耐腐蚀和韧性好的优点。
[0005] 本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种重复定位夹具，该 重复定位夹具包括非晶合金定位片。
[0006] 本发明的目的之三在于针对现有技术中的不足之处而提供一种机械加工量小、加 工时间短、生产效率高且生产成本低的重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法。
[0007] 为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。
[0008] 提供重复定位夹具的非晶合金定位片，所述定位片是采用锆基非晶合金、铜基非 晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金定 位片。
[0009] 所述锆基非晶合金包括Zr-Cu-(Ni/Co)-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金、 Zr-Cu-Ni-Co-Al + (Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co) + (Sn/ Nb)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co + (Sn/Nb)系合金。
[0010] 所述非晶合金定位片的维氏硬度为400~600,降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性 限度为1. 7%~3%，抗腐蚀性为经受500小时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐 蚀。
[0011] 为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。
[0012] 提供一种重复定位夹具，所述重复定位夹具包括上述所述的重复定位夹具的非晶 合金定位片。
[0013] 为达到上述目的之三，本发明通过以下技术方案来实现。
[0014] 提供重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，在真空状态或惰性气氛的保护 下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基 非晶合金的合金锭通过压铸成型法、甩带法、吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法或者热 塑成型法制备非晶合金定位片。
[0015] 优选的，在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛 基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备 非晶合金定位片，包括如下步骤： 步骤一，投料：将非晶合金合金锭放入立式或卧式压铸机的供料装置，并由所述供料装 置投入到立式或卧式压铸机的熔融装置中； 步骤二，熔融：利用感应加热的方式将非晶合金合金锭熔融并形成熔汤，所述熔汤的温 度为 900°C ~1200°C ; 步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入定位片模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入 定位片模具中；其中，冲头的速度为〇. I m/s ~5 m/s ;定位片模具的温度为200°C ~250°C ; 步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的定位片模具进行冷却成型，得到非晶合金定位 片，冷却速度为l〇°K/s ~106K/s ;冷却时间为15秒~30秒； 步骤五，产品取出：利用产品取出装置接住由定位片模具顶出的非晶合金定位片后再 输送到产品出口，得到非晶合金定位片。
[0016] 上述技术方案中，所述步骤三的倒汤过程中，利用喷枪向所述定位片模具表面喷 射惰性气氛以达到清洁所述定位片模具表面的熔汤碎屑的目的。
[0017] 上述技术方案中，所述步骤五后，还包括步骤六，将步骤五得到的非晶合金定位片 进行切割浇铸口和溢流口。
[0018] 上述技术方案中，所述步骤六后，还包括步骤七，对步骤六中完成了切割浇铸口和 溢流口的非晶合金定位片进行去毛刺处理和/或机加工处理。
[0019] 上述技术方案中，完成步骤六或步骤七后，对所述非晶合金定位片进行滚筒研磨 和/或磁力研磨和/或抛光处理和/或拉丝处理和/或喷砂处理和/或PVD处理和/或喷 涂处理。
[0020] 本发明的有益效果： (1)本发明提供的重复定位夹具的非晶合金定位片，由于是采用锆基非晶合金、铜基 非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合 金定位片，使得所制造的非晶合金定位片具有高强度、高硬度、高弹性、耐磨、耐刮、耐腐 蚀和韧性好的优点，从而使得非晶合金定位片的耐用性好，在重复定位夹具的使用寿命 中，能够避免更换定位片。其中，该非晶合金定位片的维氏硬度为400~600,降伏强度为 1000MPa~3000MPa，弹性限度为1. 7%~3%，抗腐蚀性为经受500小时~2000小时的盐雾测试 后其表面仍然良好无腐蚀。
[0021] (2)本发明提供的重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，由于利用压铸成 型法、甩带法、吸铸法、快速放电成型法、连续铸造法或者热塑成型法来制备非晶合金定位 片，因此，能够成型精密的结构，并能够避免大量的后续机械加工工序(例如CNC加工、放电 加工)，从而使得本发明能够以相对低的成本成型出精密且高质量的非晶合金定位片，即该 非晶合金定位片的制造方法具有工艺简单、机械加工量小、加工时间短、生产效率高且生产 成本低的优点。
[0022] (3)本发明提供的重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，利用锆基非晶合 金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭 通过压铸成型法制备非晶合金定位片，具有压铸净成型的优点；且在真空压铸成型或在惰 性气氛保护下的压铸成型的过程中，由于锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍 基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金不存在液态转固态的相变阶段，因此，锆基非晶 合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的缩水 率非常低(缩水率仅有0. 17%左右)，因此，能够利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶 合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法一次性成型， 并且能够省去大量的后续加工工艺，具有易于成型、制备工艺简单，并且适用于大规模生产 的优点。
[0023] (4)本发明提供的重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，在真空状态或惰 性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非 晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备非晶合金定位片时，步骤三中，在倒 汤过程中，直接倒汤完成，利用喷枪向定位片模具表面喷射惰性气氛以达到清洁定位片模 具表面的熔汤碎屑的目的，因为，在倒汤的过程中，会出现少许熔汤溅到定位片模具表面的 情况而在定位片模具表面形成熔汤碎屑，如果不对定位片模具表面的熔汤碎屑进行清洁去 除，则在后续制程的合模过程中，这些熔汤碎屑容易夹伤定位片模具表面，从而损坏定位片 模具；本发明通过利用喷枪向定位片模具表面喷射惰性气氛以达到清洁定位片模具表面的 熔汤碎屑的目的，从而避免熔汤碎屑夹伤定位片模具表面，从而大大延长了定位片模具的 使用寿命。
[0024] (5)本发明提供的重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，由于利用锆基非 晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合 金锭通过压铸成型法在制备非晶合金定位片时，是在真空状态或惰性气氛的保护下进行 的，从而能够避免在制备非晶合金定位片的过程中非晶合金发生氧化反应或结晶化反应。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明的重复定位夹具的非晶合金定位片及其制造方法的压铸成型的TTT 图。
[0026] 在图1中包括有： 1- -晶化区域、 2- -非晶化区域、 3- -时间温度曲线、 Tg--玻璃化转变温度、 Tl 溶融温度、 Tx 结晶温度。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0028] 其中,本发明提及的惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的一种。
[0029] 其中，本发明测量维氏硬度是根据ASTM E92-82的标准测定的；本发明的盐雾测 试是根据ASTM B117-2011的标准测定的。
[0030] 其中，本发明的压铸成型过程以TTT图为基准，使时间温度曲线不碰触到TTT图中 的晶化区。
[0031] 其中，本发明制备的非晶合金定位片的厚度为0. 2mm~2. 5_。
[0032] 其中，本发明提及的立式或卧式压铸机的真空度为10-Η〇π·~10-3? 〇π·。
[0033] 实施例1。
[0034] 本实施例的重复定位夹具的非晶合金定位片，具体为，利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆 基非晶合金的合金锭制备非晶合金定位片。所制备的非晶合金定位片的维氏硬度为530,降 伏强度为1400MPa，弹性限度为2%，抗腐蚀性为经受2000小时的盐雾测试后非晶合金定位 片的表面仍然良好无腐蚀。本实施例中，非晶合金定位片的厚度为〇. 2mm。
[0035] 上述重复定位夹具的非晶合金定位片的制造方法，在真空度为KTHorr的真空状 态的保护下，利用Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备出非晶 合金定位片，具体包括如下步骤： 步骤一，投料：将Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金合金锭放入立式压铸机的供料装 置，并由供料装置投入到立式压铸机的熔融装置中；立式压铸机的真空度为K^torr ;本实 施例中，Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金合金锭包括Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属和 Ab金属，且Zr金属、Cu金属、Ni金属、Al金属和Ab金属的纯度均为99. 9%以上。
[0036] 步骤二，熔融：利用感应加热的方式将Zr-Cu-Ni-Al-Nb系锆基非晶合金合金锭熔 融并形成熔汤，熔汤的温度为900°C ; 步骤三，倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入定位片模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注 入定位片模具中；其中，冲头的速度为〇. I m/s ;定位片模具的温度为200°C ;其中，在倒汤 过程中，利用喷枪向定位片模具表面喷射氩气以达到清洁定位片模具表面的熔汤碎屑的目 的； 步骤四，冷却：对步骤三中注入了熔汤的定位片模具进行冷却成型，得到非晶合金定位 片，冷却速度为l〇°K/s ;冷却时间为30秒； 步骤五，产品取出：利用产品取出装置接住由定位片模具顶出的非晶合金定位片后再 输送到产品出口，得到非晶合金定位片。其中，本实施例中，定位片的厚度为2_ ; 其中，步骤三中的定位片模具为一模多穴的模具。
[0037] 其中，步骤五后，还包括步骤六，将步骤六得到的非晶合金定位片进行切割浇铸口 和溢流口