轧制、
压铸等方法成形。这种在对半固态金属进行加工的工艺称为半固态成形技术[6]。其工艺过程见图7。
图7半固态成形的工艺过程
可以看出,半固态成形通常的工艺路线有两条:一条是将经搅拌等工艺获得的半固态浆体坯料在保持其半固态温度的条件下直接进行半固态成形;另一种是将半固态坯料冷却凝固后,按所需尺寸下料,再重新加热至半固态温度,然后进行成形加工。在实际工业生产中,主要采用的是后面一条工艺路线。
采用半固态成形工艺制造的汽车主刹车缸体,坯料为电磁搅拌制造的Φ76直径棒料。制品重量减轻,机加工量减少,生产率大大提高。有关数据见表3。在性能方面,半固态成形件气密性和耐磨性优良,氮气渗透经过实测可以达到9.7MPa,抗疲劳测试结果经过30~100万次而没有磨损迹象。
表3主刹车缸零件重量和生产率
成形工艺
铝合金牌号
成形件重量(g)
完工零件重量(g)
切削加工量(%)
单副模具生产率(件/h)
半固态成形
357-T5
450
390
13
150
金属型模铸
356-T6
760
450
40
24
半固态成形技术在欧美国家已经成功地被用于工业生产中,可以制造重量从几十克到9kg的零件。用该技术制造的黄铜零件用于管道、锅炉系统及电器系统领域。铝零件,特别是A357材料被广泛地用于制造汽车制动器、发动机、燃料供给系统、悬挂装置、空调零件、小汽车轮毂及数种军用品[7]。
半固态成形技术是本世纪70年代才被研究开发出来的新的金属成形工艺,具有旧有加工技术所没有的各种特点和优点,被专家们称为21世纪新兴的金属制造关键技术之一。预计半固态成形技术在汽车、通讯、计算机及其辅助设备等领域,航空、航天以及国防等尖端领域都将有广阔的应用前景。
六、结束语
复合塑性成形技术的实质是将塑性体积成形技术加工对象的扩展而成。原有的塑性体积成形一般由金属材料下料开始,单纯在热态或冷态下进行至变形完工结束。复合塑性成形技术则将加工对象由棒料扩展到了热锻件、冲压件、铸件、半固态金属、液态金属或粉末冶金材料,并将不同成形工艺的特点加以有效利用,从而获得良好的经济和技术效果。以上介绍的几种复合塑性成形技术及其应用就很好的说明了这一点。复合塑性成形技术突破了旧有塑性成形技术的局限性,开辟了塑性加工领域研究与开发的新天地,必将得到越来越广泛的应用。
参考文献
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[3]ヌタルフ一ト株式会社.热间.冷间精密复合锻造によゐ大型ベベルギヤのネツトシエイプ.锻造技报,1998,23(1):48
[4]Takashi Nakano.Application of Cold Forging to Sheet Metal Forming.Aida Engineering,Ltd.1998,1~8
[5]神户洋史.
铸造锻造プロセスによるブルミニウム合金ロ一ドホイ一ルの实用化.素形材.1998,39(2):15~20
[6]蒋鹏,贺小毛,张秀峰.半固态金属成形技术的研究概况.塑性工程学报,1998,5(3):1~7
[7]蒋鹏,贺小毛,张秀峰.半固态成形工艺在汽车工业中的应用.汽车工艺与材料,1998(3):1~3 (
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