軋制、
壓鑄等方法成形。這種在對半固態(tài)金屬進(jìn)行加工的工藝稱為半固態(tài)成形技術(shù)[6]。其工藝過程見圖7。
圖7半固態(tài)成形的工藝過程
可以看出,半固態(tài)成形通常的工藝路線有兩條:一條是將經(jīng)攪拌等工藝獲得的半固態(tài)漿體坯料在保持其半固態(tài)溫度的條件下直接進(jìn)行半固態(tài)成形;另一種是將半固態(tài)坯料冷卻凝固后,按所需尺寸下料,再重新加熱至半固態(tài)溫度,然后進(jìn)行成形加工。在實際工業(yè)生產(chǎn)中,主要采用的是后面一條工藝路線。
采用半固態(tài)成形工藝制造的汽車主剎車缸體,坯料為電磁攪拌制造的Φ76直徑棒料。制品重量減輕,機加工量減少,生產(chǎn)率大大提高。有關(guān)數(shù)據(jù)見表3。在性能方面,半固態(tài)成形件氣密性和耐磨性優(yōu)良,氮氣滲透經(jīng)過實測可以達(dá)到9.7MPa,抗疲勞測試結(jié)果經(jīng)過30~100萬次而沒有磨損跡象。
表3主剎車缸零件重量和生產(chǎn)率
成形工藝
鋁合金牌號
成形件重量(g)
完工零件重量(g)
切削加工量(%)
單副模具生產(chǎn)率(件/h)
半固態(tài)成形
357-T5
450
390
13
150
金屬型模鑄
356-T6
760
450
40
24
半固態(tài)成形技術(shù)在歐美國家已經(jīng)成功地被用于工業(yè)生產(chǎn)中,可以制造重量從幾十克到9kg的零件。用該技術(shù)制造的黃銅零件用于管道、鍋爐系統(tǒng)及電器系統(tǒng)領(lǐng)域。鋁零件,特別是A357材料被廣泛地用于制造汽車制動器、發(fā)動機、燃料供給系統(tǒng)、懸掛裝置、空調(diào)零件、小汽車輪轂及數(shù)種軍用品[7]。
半固態(tài)成形技術(shù)是本世紀(jì)70年代才被研究開發(fā)出來的新的金屬成形工藝,具有舊有加工技術(shù)所沒有的各種特點和優(yōu)點,被專家們稱為21世紀(jì)新興的金屬制造關(guān)鍵技術(shù)之一。預(yù)計半固態(tài)成形技術(shù)在汽車、通訊、計算機及其輔助設(shè)備等領(lǐng)域,航空、航天以及國防等尖端領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。
六、結(jié)束語
復(fù)合塑性成形技術(shù)的實質(zhì)是將塑性體積成形技術(shù)加工對象的擴展而成。原有的塑性體積成形一般由金屬材料下料開始,單純在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行至變形完工結(jié)束。復(fù)合塑性成形技術(shù)則將加工對象由棒料擴展到了熱鍛件、沖壓件、鑄件、半固態(tài)金屬、液態(tài)金屬或粉末冶金材料,并將不同成形工藝的特點加以有效利用,從而獲得良好的經(jīng)濟和技術(shù)效果。以上介紹的幾種復(fù)合塑性成形技術(shù)及其應(yīng)用就很好的說明了這一點。復(fù)合塑性成形技術(shù)突破了舊有塑性成形技術(shù)的局限性,開辟了塑性加工領(lǐng)域研究與開發(fā)的新天地,必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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[7]蔣鵬,賀小毛,張秀峰.半固態(tài)成形工藝在汽車工業(yè)中的應(yīng)用.汽車工藝與材料,1998(3):1~3 (
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