[發明專利]使用鑄造和成形工具生產金屬部件的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410471288.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104439158B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: W·乎保爾
• 申請（專利權）人: 慕貝爾碳纖維技術有限公司
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02;B21J5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 浦易文

1.使用鑄造和成形工具來生產金屬部件的方法，該方法包括如下步驟：

將金屬合金的熔化物(9)鑄造(S10)到鑄造和成形工具(4)內，其中，熔化物以第一壓力(P1)從上方傾倒入鑄造和成形工具(4)的容器(61)的基部(5)或容器(61)內；

對鑄造和成形工具(4)的基部(5)和上部(6)之間的熔化物施加壓力(S20)，同時固化該熔化物，其中，以比第一壓力(P1)高的第二壓力(P2)對正在固化的熔化物加壓，在低于金屬合金的液相線(TL)和高于金屬合金的固相線(TS)的部件表層溫度(T2)下，執行對正在固化的熔化物施加壓力的步驟(S20),其中至少在鑄造步驟(S10)和施加壓力的步驟(S20)中的一個的過程中，上部(6)設置為比基部(5)低的溫度；

在施加壓力步驟(S20)之后，當熔化物至少大部分固化而形成部件時，通過基部(5)和上部中的至少一個相對于基部(5)和上部(6)中的另一個移動來壓縮(S30)該部件，其中，用比第二壓力(P2)高的第三壓力(P3)對該部件進行壓縮，在壓縮步驟(S30)的過程中，所述部件的體積被減小，其中，在部件表層溫度(T3)下執行壓縮步驟(S30)，該部件表層溫度(T3)低于在施加壓力步驟(S20)過程中部件表層溫度(T2)(T3<T2)，以及最小為金屬合金的固相線溫度(TS)的一半(T3≥0.5TS)，其中，在壓縮步驟(S3)過程中，部件以小于15％的變形程度變形。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，

鑄造和成形工具(4)的上部(6)在熔化物(9)的鑄造過程中相對于基部(5)保持在部分打開的位置中。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，定量給料單元(3)設置用于將熔化物鑄造到基部(5)內，其中，在鑄造過程(S10)中，通過給料單元(3)的出口處的冷卻單元(60)使熔化物冷卻。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過基部(5)和上部(6)之間的相對運動，來執行壓縮步驟(S30)，其中，鑄造和成形工具(4)的基部(5)和上部(6)中的一個保持靜止不動。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在壓縮步驟(S30)的過程中，將上部(6)設置成比基部(5)低的溫度。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基部(5)具有基部部分(22)和環形殼體部分(24)，其中，至少在施加壓力步驟(S20)和壓縮步驟(S30)中的一個步驟過程中，將殼體部分(24)設置成比基部部分(22)低的溫度。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在壓縮步驟(S30)之后，并在部件完全固化時，作為另一步驟，該方法包括：

對完全固化的部件(8)進行后-壓縮的步驟(S40)，其中，通過將鍛造工具(57)移入鑄造和成形工具(4)的基部(5)內來執行所述后-壓縮，這樣，至少在局部區域內，通過鍛造工具(57)使部件壓縮和塑性變形。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，執行局部后-壓縮步驟(S40)，使得部件變形達到小于15％變形的程度。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，在后-壓縮(S40)步驟之后，作為另一步驟，該方法包括：部件的旋壓成形(S50)，以產生最后的輪廓。