專利名稱：連桿液態(tài)模鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液態(tài)模鍛工藝，尤其是指一種連桿液體模鍛工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的連桿制作工藝一般選用鋼材，并采用熱模鍛成型，其一般的工藝流程為首先選擇坯料，然后對(duì)其加熱至一定溫度后，再在壓力機(jī)上模鍛成型。上述方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品力學(xué)性能差，無法滿足產(chǎn)品性能要求；且由于其切削加工生產(chǎn)工序復(fù)雜，無法簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng)且效率低下，此外該種工藝方法中毛邊及實(shí)心孔等會(huì)造成金屬材料損耗，從而使得其材料利用率也較低。本發(fā)明人即針對(duì)上述問題，提出一種新的連桿液態(tài)模鍛工藝，很好地解決了上述問題。·

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種生產(chǎn)效率高、節(jié)省材料且成本較低的連桿液態(tài)模鍛工藝，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品力學(xué)性能也較好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案連桿液態(tài)模鍛工藝，該工藝包括下述步驟
(O設(shè)計(jì)模具，即根據(jù)連桿結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及性能要求，進(jìn)行液態(tài)模鍛模具設(shè)計(jì)；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱，坩堝被加熱至500 760V時(shí)添加鋁合金坯料進(jìn)行熔化，溶化后除去液面的浮渣；
(3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100 150°C，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至220 280°C，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為710 750°C ;當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在16 20Mpa，保壓時(shí)間為5 IOS ;
(4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其有益效果在于
(1)材料利用率高、成本低，與模鍛相比，由于沒毛邊及實(shí)心孔所損耗的金屬材料，故材料利用率可達(dá)95%以上。若與壓鑄工藝相比，液態(tài)模鍛工藝不需要設(shè)置澆口套、噴嘴、澆注系統(tǒng)等輔助消耗的金屬材料(占制件的20% 30%)；
(2)力學(xué)性能高，由于半凝固狀態(tài)的鋁合金在充足的壓力下凝固結(jié)晶，組織致密、晶粒細(xì)小，故所得制件的力學(xué)性能好，如果采用較大的壓力(100 150 MPa)，則在塑性變形階段效果明顯，可以接近或達(dá)到模鍛件的水平；
(3)生產(chǎn)效率高，即其成品率高且質(zhì)量好，液態(tài)模鍛時(shí)，加工溫度比鑄造時(shí)低得多，制件在模內(nèi)收縮小，并又受三向壓應(yīng)力的影響，故不易形成氣孔與顯微疏松等缺陷。同時(shí)具有精鑄件精密成型的高效率，高精度的特點(diǎn)。
(4)設(shè)備投資少，模鍛工藝需要采用熱模鍛壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)等投資較高的設(shè)備。壓力鑄造需要專門的壓鑄機(jī)，設(shè)備投資也較大。由于在液態(tài)模鍛過程中，金屬是在流動(dòng)狀態(tài)下成形，因此，所需的成形壓力小，相應(yīng)的設(shè)備噸位小；熔融的金屬成形容易，所加工工件的表面精度高，可以達(dá)到少或無切削加工的要求，并可制造傳統(tǒng)工藝難成形的復(fù)雜制件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
實(shí)施例I:連桿液態(tài)模鍛工藝，該工藝包括下述步驟
(1)設(shè)計(jì)模具，即根據(jù)連桿結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及性能要求，進(jìn)行液態(tài)模鍛模具設(shè)計(jì)；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱，坩堝被加熱至500 760V·時(shí)添加鋁合金坯料進(jìn)行熔化，溶化后除去液面的浮渣；
(3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100 150°C，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至280°C，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為710°C ;當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在16Mpa，保壓時(shí)間為IOS ；
(4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。實(shí)施例2 :連桿液態(tài)模鍛工藝，該工藝包括下述步驟
(O設(shè)計(jì)模具，即根據(jù)連桿結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及性能要求，進(jìn)行液態(tài)模鍛模具設(shè)計(jì)；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱，坩堝被加熱至500 760V時(shí)添加鋁合金坯料進(jìn)行熔化，溶化后除去液面的浮渣；
(3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100 150°C，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至220°C，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為750°C ;當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在20Mpa，保壓時(shí)間為5S ；
(4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。實(shí)施例3:連桿液態(tài)模鍛工藝，該工藝包括下述步驟
(O設(shè)計(jì)模具，即根據(jù)連桿結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及性能要求，進(jìn)行液態(tài)模鍛模具設(shè)計(jì)；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱，坩堝被加熱至500 760V時(shí)添加鋁合金坯料進(jìn)行熔化，溶化后除去液面的浮渣；
(3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100 150°C，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至250°C，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為730°C ;當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在18Mpa，保壓時(shí)間為8S ；
(4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。本發(fā)明的重點(diǎn)在于
(I)材料利用率高、成本低，與模鍛相比，由于沒毛邊及實(shí)心孔所損耗的金屬材料，故材料利用率可達(dá)95%以上。若與壓鑄工藝相比，液態(tài)模鍛工藝不需要設(shè)置澆口套、噴嘴、澆注系統(tǒng)等輔助消耗的金屬材料(占制件的20% 30%)；
(2)力學(xué)性能高，由于半凝固狀態(tài)的鋁合金在充足的壓力下凝固結(jié)晶，組織致密、晶粒細(xì)小，故所得制件的力學(xué)性能好，如果采用較大的壓力(100 150 MPa),則在塑性變形階段效果明顯，可以接近或達(dá)到模鍛件的水平；
(3)生產(chǎn)效率高，即其成品率高且質(zhì)量好，液態(tài)模鍛時(shí)，加工溫度比鑄造時(shí)低得多，制件在模內(nèi)收縮小，并又受三向壓應(yīng)力的影響，故不易形成氣孔與顯微疏松等缺陷。同時(shí)具有精鑄件精密成型的高效率，高精度的特點(diǎn)；
(4)設(shè)備投資少，模鍛工藝需要采用熱模鍛壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)等投資較高的設(shè)備。壓力鑄造需要專門的壓鑄機(jī)，設(shè)備投資也較大。由于在液態(tài)模鍛過程中，金屬是在流動(dòng)狀態(tài)下成形，因此，所需的成形壓力小，相應(yīng)的設(shè)備噸位小；熔融的金屬成形容易，所加工工件的表面精度高，可以達(dá)到少或無切削加工的要求，并可制造傳統(tǒng)工藝難成形的復(fù)雜制 件。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.連桿液態(tài)模鍛工藝，其特征在于該工藝包括下述步驟 (1)設(shè)計(jì)模具，即根據(jù)連桿結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及性能要求，進(jìn)行液態(tài)模鍛模具設(shè)計(jì)； (2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱，坩堝被加熱至500 760V時(shí)添加鋁合金坯料進(jìn)行熔化，溶化后除去液面的浮渣； (3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100 150°C，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至220 280°C，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為710 750°C ;當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在16 20Mpa，保壓時(shí)間為5 IOS ; (4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種生產(chǎn)效率高、節(jié)省材料且成本較低的連桿液態(tài)模鍛工藝，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品力學(xué)性能也較好。該工藝包括下述步驟(1)設(shè)計(jì)模具；(2)鋁合金熔煉；(3)液態(tài)模鍛過程，將上述設(shè)計(jì)好的模具安裝在液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)模具加熱至100～150℃，向模具型腔內(nèi)噴涂潤(rùn)滑劑；當(dāng)模具加熱至220～280℃，將上述溶化后的鋁合金液體澆注到模腔內(nèi)，鋁合金液體澆注時(shí)的溫度為710～750℃；當(dāng)鋁合金液體澆入模具后，工作壓力維持在16～20Mpa，保壓時(shí)間為5～10S；(4)后序處理，取出經(jīng)液態(tài)模鍛的模鍛件，迅速放入沙堆里降溫，再經(jīng)淬火和回火，即制得連桿件。
文檔編號(hào)B22D18/02GK102861903SQ20111018968
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者吳玉榮 申請(qǐng)人:吳玉榮