[發(fā)明專利]控制相變亞熱閉塞擠壓成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810094037.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110090871B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡成亮;丁泰然;姚源镠;趙震
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21C23/08
• 分類號: B21C23/08;B21C23/32;B21C29/00;B21C35/02;B21K1/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種控制相變亞熱閉塞擠壓成形方法，其特征在于，通過將坯料預熱后放入具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具，經(jīng)實時噴涂潤滑介質(zhì)并擠壓成形后，將帶有余溫的零件快速放入具有冷卻通道的閉塞結(jié)構(gòu)模具進行同步閉塞模內(nèi)冷卻以控制鋼質(zhì)材料相變過程，最后將心表溫差的零件退料，利用高溫心部余熱傳導加熱表層金屬至均溫，從而獲得心表力學性能不同的目標零件；

所述的擠壓成形，包括：采用具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具對局部帶叉的桿形零件的坯料進行單向正擠壓成形、采用具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具對中部鐓粗的軸類零件的坯料進行雙向擠壓成形或采用具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具對帶臺階的長軸類零件的坯料進行正擠壓成形，其中：

用于單向正擠壓成形的擠壓模具為熱作模具鋼4Cr5MoSiV1制成，包括：上凹模、下凹模、機械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與頂桿，其中：上凹模與下凹模由機械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過程中上、下凹模始終保持閉合，成形完成后上、下凹模快速打開，頂桿頂出零件；

用于雙向擠壓成形的擠壓模具為熱作模具鋼5CrNiMo制成，包括：上凹模、下凹模、機械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與反向凸模，其中：上凹模與下凹模由機械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過程中上、下凹模始終保持閉合，成形完成后上、下凹模快速打開，反向凸模頂出零件；

用于正擠壓成形的擠壓模具為熱作模具鋼32CrW8V制成，包括：上凹模、下凹模、機械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與頂桿，其中：上凹模與下凹模由機械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過程中上、下凹模始終保持閉合，成形完成后上、下凹模快速打開，頂桿頂出零件；

所述的擠壓成形過程中通過閉塞模腔控制零件外形尺寸，擠壓完成后通過迅速開模頂出控制零件余溫高于臨界溫度，即：對于亞共析鋼的臨界溫度為Ac3，對于過共析鋼的臨界溫度為Ac1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的坯料采用鋸切法鋸切鋼質(zhì)材料，并進行質(zhì)量分選，嚴格控制坯料質(zhì)量偏差為±0.5g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的坯料經(jīng)感應加熱至200℃±20℃，并在坯料上預涂防護劑以防止后續(xù)加熱氧化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的預熱是指：通過感應加熱坯料至亞熱溫度區(qū)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是，所述的亞熱溫度區(qū)間為1000℃±50℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的具有冷卻通道的閉塞結(jié)構(gòu)模具采用導熱系數(shù)大的材料制成，該閉塞結(jié)構(gòu)模具包括：帶冷卻通道的上凹模、帶冷卻通道的下凹模、機械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與頂桿。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征是，所述的閉塞結(jié)構(gòu)采用多連桿實現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的心表溫差的零件是指：同步閉塞模內(nèi)冷卻時采用加大冷卻通道快速冷卻零件表層并迅速頂出，而心部金屬來不及冷卻，形成表層金屬已冷、心部金屬保持高溫的狀態(tài)。