[發(fā)明專利]控制相變亞熱閉塞擠壓成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810094037.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110090871B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡成亮;丁泰然;姚源镠;趙震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C23/08
• 分類號(hào): B21C23/08;B21C23/32;B21C29/00;B21C35/02;B21K1/06
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)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(guò)將坯料預(yù)熱后放入具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具，經(jīng)實(shí)時(shí)噴涂潤(rùn)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(jìn)行同步閉塞模內(nèi)冷卻以控制鋼質(zhì)材料相變過(guò)程，最后將心表溫差的零件退料，利用高溫心部余熱傳導(dǎo)加熱表層金屬至均溫，從而獲得心表力學(xué)性能不同的目標(biāo)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(duì)局部帶叉的桿形零件的坯料進(jìn)行單向正擠壓成形、采用具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具對(duì)中部鐓粗的軸類零件的坯料進(jìn)行雙向擠壓成形或采用具有閉塞結(jié)構(gòu)的擠壓模具對(duì)帶臺(tái)階的長(zhǎng)軸類零件的坯料進(jìn)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(jī)械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與頂桿，其中：上凹模與下凹模由機(jī)械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過(guò)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(kāi)，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(jī)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(jī)械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過(guò)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(kāi)，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(jī)械式閉塞結(jié)構(gòu)、凸模與頂桿，其中：上凹模與下凹模由機(jī)械式閉塞結(jié)構(gòu)提供閉合力，擠壓過(guò)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(kāi)，頂桿頂出零件；

所述的擠壓成形過(guò)程中通過(guò)閉塞模腔控制零件外形尺寸，擠壓完成后通過(guò)迅速開(kāi)模頂出控制零件余溫高于臨界溫度，即：對(duì)于亞共析鋼的臨界溫度為Ac3，對(duì)于過(guò)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(jìn)行質(zhì)量分選，嚴(yán)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(yīng)加熱至200℃±20℃，并在坯料上預(yù)涂防護(hù)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(yù)熱是指：通過(guò)感應(yīng)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(dǎo)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(jī)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(shí)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(shí)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(lái)不及冷卻，形成表層金屬已冷、心部金屬保持高溫的狀態(tài)。