均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到390°C并保溫2.2小時，最后將模具加熱到370°C，將加熱好的坯件放在下模2的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模1施加1600噸的壓力，上模1下行速度為1.2mm/s，鍛造溫度為390°C，當坯件充滿模腔后，壓力機停止運行，成形完畢制得鍛件半成品，其中，石墨乳水溶液的質(zhì)量百分濃度為20% ;
[0054]七、二次酸洗:將經(jīng)步驟六得到的鎂合金鍛件進行酸洗，清洗掉表面的石墨，得到表面處理的成形鍛件；
[0055]八、將步驟七得到的表面處理的成形鍛件放入時效爐中進行時效處理，時間為60小時，溫度為200°C，制得稀土鎂合金薄腹支叉成品。
[0056]本實施方式通過有限元模擬、實驗和組織性能的精確調(diào)控相結(jié)合的方法精確設計每道次成形的坯料和工藝，每道次等溫鍛造間逐次降低鍛造溫度的方法成形出了該薄腹支叉鍛件6，由圖13可知，得到的鍛件外表光滑平整，成形鍛件與薄腹支叉相匹配。性能達到了較高要求，斷裂強度達到470MPa，屈服強度達到383MPa。
【主權(quán)項】
1.一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形模具，其特征在于:所述成形模具包括上模(1)、下模(2)和頂桿(3)，下模(2)的上表面的中部由上至下依次加工有模腔(2-1)和頂出孔(2-2)，模腔(2-1)和頂出孔(2-2)貫通； 模腔(2-1)內(nèi)布置有凹模鑲塊(5)，凹模鑲塊(5)為階梯式凹模鑲塊，凹模鑲塊(5)的小端置于頂出孔(2-2)內(nèi)，上模(1)的下表面的中部加工有與模腔(2-1)相配合的沖頭(1-1)，沖頭(1-1)和凹模鑲塊(5)的大端的形狀與待成形的薄腹支叉配合設置，沖頭(1-1)伸入模腔(2-1)內(nèi)，頂桿(3)伸入頂出孔(2-2)內(nèi)，且頂桿(3)的上表面頂靠在凹模鑲塊(5)的小端的下表面上，上模(1)和下模(2)上分別安裝有電加熱圈(4)，上模(1)和下模(2)上設置有貫通的導柱孔(1-3)，上模(1)蓋合在下模(2)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形模具，其特征在于:所述頂桿(3)由上至下依次由同軸設置并制成一體的上圓柱(3-1)和下圓柱(3-2)構(gòu)成，下圓柱(3-2)的上端與上圓柱(3-1)的下端面固接，上圓柱(3-1)插裝在頂出孔(2-2)內(nèi)，上圓柱(3-1)的上表面頂靠在凹模鑲塊(5)上。3.利用權(quán)利要求1或2所述的一種等溫模鍛成形模具實現(xiàn)稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:所述稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法是按照以下步驟實現(xiàn): 一、制還:將稀土鎂合金原材料為直徑是155_，長度是160_的擠壓棒材進行鐓粗拔長工藝復合成形，得到自由鍛造成帶弧形的鎂合金鈑坯件； 二、鍛造成形:將步驟一制得的稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到160-180°C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到400-440°C并保溫2-2.5小時，最后將模具加熱到380-410°C，將加熱好的坯件放在下模(2)的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模(1)施加1300噸?1600噸的壓力，上模(1)下行速度為0.8-1.2111111/8，鍛造溫度為415-425°(:，當坯件充滿模腔后，壓力機停止運行，成形完畢制得鍛件半成品，其中，石墨乳水溶液的質(zhì)量百分濃度為15%?20% ; 三、冷卻:將步驟二制得的稀土鎂合金鍛件半成品用頂出桿取出，空冷； 四、一次酸洗:將經(jīng)步驟三得到的鍛件半成品進行酸洗，清理完表面； 五、修傷:將經(jīng)步驟四得到的鍛件半成品進行修傷，清理掉折疊部分； 六、終鍛:將經(jīng)步驟五得到的鍛件半成品稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到160-180°C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到370-400°C并保溫2-2.5小時，最后將模具加熱到350-370°C，將加熱好的坯件放在下模(2)的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模(1)施加1300噸?1600噸的壓力，上模(1)下行速度為0.8-1.2mm/s，鍛造溫度為385_395°C，當坯件充滿模腔后，壓力機停止運行，成形完畢制得鍛件半成品，其中，石墨乳水溶液的質(zhì)量百分濃度為15%?20% ; 七、二次酸洗:將經(jīng)步驟六得到的鎂合金鍛件進行酸洗，清洗掉表面的石墨，得到表面處理的成形鍛件； 八、將步驟七得到的表面處理的成形鍛件放入時效爐中進行時效處理，時間為60小時，溫度為200°C，制得稀土鎂合金薄腹支叉成品。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟二中將步驟一制得的稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到170 °C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到420 °C并保溫2.5小時，最后將模具加熱到400 °C，將加熱好的坯件放在下模2的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模(1)施加1400噸的壓力，上模(1)下行速度為1.0mm/s，鍛造溫度為420 °C。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟二中將步驟一制得的稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到180 °C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到440°C并保溫2小時，最后將模具加熱到380°C，將加熱好的坯件放在下模2的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模⑴施加1300噸的壓力，上模⑴下行速度為1.2mm/s，鍛造溫度為415°C。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟六中將經(jīng)步驟五得到的鍛件半成品稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到170°C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到385°C并保溫2.2小時，最后將模具加熱到360°C，將加熱好的坯件放在下模2的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模1施加1400噸的壓力，上模1下行速度為1.0mm/s，鍛造溫度為390°C。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟六中將經(jīng)步驟五得到的鍛件半成品稀土鎂合金坯件放入箱式加熱電阻爐中加熱，加熱到180°C時取出，并在坯件的表面均勻地噴涂石墨乳水溶液；將噴好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加熱電阻爐中，加熱到400°C并保溫2小時，最后將模具加熱到350°C，將加熱好的坯件放在下模(2)的模腔內(nèi)，在壓力機的作用下向上模(1)施加1600噸的壓力，上模(1)下行速度為1.2mm/s，鍛造溫度為385°C。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟一中石墨乳水溶液的質(zhì)量百分濃度為18%。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形方法，其特征在于:步驟六中石墨乳水溶液的質(zhì)量百分濃度為20%。
【專利摘要】一種稀土鎂合金薄腹支叉等溫模鍛成形模具及方法，它涉及一種鎂合金薄腹支叉鍛件成形模具及方法，以解決常規(guī)鍛造制備稀土鎂合金薄腹支叉類鍛件，存在制坯和成形困難，容易出現(xiàn)成形缺陷，鎂合金鍛件的組織性能很難控制以及性能偏低的問題，成形方法主要步驟是：一、制坯；二、鍛造成形；三、冷卻；四、一次酸洗；五、修傷；六、終鍛；七、二次酸洗：將經(jīng)步驟六得到的鎂合金鍛件進行酸洗，清洗掉表面的石墨，得到表面處理的成形鍛件；八，將步驟七得到的表面處理的成形鍛件放入時效爐中進行時效處理，制得稀土鎂合金薄腹支叉成品。本發(fā)明用于鎂合金薄腹支叉的制備。
【IPC分類】B21K1/74, B21K29/00, B21J13/02
【公開號】CN105397010
【申請?zhí)枴緾N201510945591
【發(fā)明人】袁林, 徐福昌, 單德彬
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月14日