CN101885068B - 制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统和方法。一种系统可以包括粉末金属模具、烧结炉、锻造设备、芯材料和粉末金属。粉末金属模具可以接收并且压实芯材料和粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,从而在压实粉末金属部件中限定出横向特征。烧结炉可以接收并且烧结具有保持嵌入在其中的芯材料的压实粉末金属部件,以便在烧结期间保持横向特征的限定。锻造设备可以接收并且锻造具有保持嵌入在其中的芯材料的烧结粉末金属部件,从而在锻造期间保持横向特征的限定,其中嵌入的芯材料可从锻造粉末金属中去除。
Description
技术领域
本发明总体涉及具有横向特征的粉末金属部件。更具体地说,本发明涉及用于制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统和方法。
背景技术
现有技术中制造具有横向特征的粉末金属部件的常规系统和方法利用了芯材料以在粉末金属部件制造过程的压实和烧结阶段限定横向特征。但是,所利用的芯材料基本上由熔点低于在烧结阶段期间所达到的粉末金属的熔融温度的物质形成。因此,芯材料在烧结阶段期间使粉末金属部件熔化、蒸发和/或渗透。形成芯材料的这种物质通常包括铜和/或锌。随着芯材料熔化、蒸发和/或渗透进粉末金属部件,横向特征在其中形成为孔隙区域。
但是,这些常规系统和方法不适用于待被锻造的粉末金属部件。锻造强化了粉末金属部件,使得锻造的粉末金属部件通常比铸造或机加工的金属部件更坚固。根据芯材料熔化、蒸发和/或渗透到部件中的常规系统和方法所制造出的粉末金属部件容易变形。更具体地说,由于孔隙区域没有芯材料,从而没有任何东西防止金属在受到通常与锻造过程相关联的挤压力时填充孔隙区域,所以限定横向特征的孔隙区域在锻造期间通常至少部分塌陷,其中横向特征在烧结之前被芯材料在先限定并占据。不利用芯材料来限定在粉末金属部件中的横向特征的其他常规方法通常需要完成对部件的机加工操作,这通常困难、耗时并且费钱。因此,在锻造的基础上,需要这样的系统和方法,即:利用芯材料来制造出具有横向特征的锻造粉末金属部件并且不需要随后进行机加工。
发明内容
与上面的背景技术形成对比,本发明的实施方式总体涉及利用芯材料来制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统和方法。
根据一种实施方式,制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法包括提供粉末金属模具并且将芯材料放置在该模具中。该方法还包括至少部分用粉末金属填充模具,从而用粉末金属至少部分覆盖芯材料,并且用模具压实粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征。之后,该方法包括烧结压实的粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在所述烧结粉末金属部件中以在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定,并且该方法包括锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在所述锻造粉末金属部件中以在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定。在粉末金属部件锻造之后,该方法包括从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
可选的是,芯材料可以是易碎的。该易碎的芯材料可以足够脆弱,从而在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分粉碎。该易碎芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间可至少部分破碎。该易碎芯材料可具有足够的弹性程度,使得所述至少部分破碎的易碎芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定。此外,芯材料可以包括石墨和陶瓷中的至少一种。在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。芯材料可以在用粉末金属填充模具之前放置在模具中,或者可以在用粉末金属填充模具期间放置在模具中。可以通过对锻造粉末金属部件进行摇动、铰加工、刷洗和鼓风中的至少一种来从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
另外,可选的是,横向特征可以包括在锻造粉末金属部件中的任意一种或多种形状、尺寸和规格的凹陷。横向特征可以包括孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺纹、腔、底切、横切和压痕中的至少一个。锻造粉末金属部件可以包括往复式活塞发动机的连杆,并横向特征可以包括在连杆的曲柄端和活塞端之间的润滑剂通道。润滑剂通道可以连接连杆的曲柄端和活塞端,从而允许润滑剂在它们之间通过。
根据另一种实施方式,一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法包括提供粉末金属模具并且将易碎芯材料放置在该模具中。该方法还包括至少部分用粉末金属填充模具以用粉末金属至少部分覆盖易碎芯材料。之后,该方法包括:用模具压实粉末金属以形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的易碎芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征;烧结压实的粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中,在烧结期间易碎芯材料保持嵌入在其中并且不会熔化、蒸发、渗透或者以其它方式消散以便在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定;以及,锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在所述锻造粉末金属部件中以在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定。该方法还包括从锻造粉末金属部件中去除嵌入的易碎芯材料。
根据再一种实施方式,一种用于制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统包括粉末金属模具、烧结炉、锻造设备、芯材料和粉末金属。粉末金属模具可操作以接收并且压实芯材料和粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在该压实粉末金属部件中的横向特征。烧结炉可操作以接收并且烧结压实粉末金属部件以形成具有芯材料保持嵌入在其中的烧结粉末金属部件,从而在通过烧结炉烧结压实粉末金属部件期间保持横向特征的限定。锻造设备可操作以接收并且锻造烧结粉末金属部件以形成具有芯材料保持嵌入在其中的锻造粉末金属部件,从而在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定。可以从锻造粉末金属中将嵌入的芯材料去除。
可选的是,芯材料可以是易碎的,并且可在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分破碎。该易碎芯材料可具有足够的弹性程度,使得所述至少部分破碎的易碎芯材料在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定。在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。芯材料可以包括石墨和陶瓷中的至少一种。
本发明还提供如下方案:
方案1.一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法,该方法包括:
提供粉末金属模具;
将芯材料放置在该模具中;
至少部分用粉末金属填充模具,从而用粉末金属至少部分覆盖芯材料;
用所述模具压实粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征;
烧结压实粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在烧结粉末金属部件中以在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定;
锻造所述烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在锻造粉末金属部件中以在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定;以及
从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
方案2.如方案1所述的方法,其中所述芯材料是易碎的。
方案3.如方案2所述的方法,其中所述易碎芯材料足够脆弱,从而在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分粉碎。
方案4.如方案2所述的方法,其中所述易碎芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分破碎。
方案5.如方案4所述的方法,其中所述易碎芯材料具有足够的弹性程度,使得至少部分破碎的易碎芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定。
方案6.如方案1所述的方法,其中所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一种。
方案7.如方案1所述的方法,其中在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,所述芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。
方案8.如方案1所述的方法,其中在用粉末金属填充模具之前将所述芯材料放置在模具中。
方案9.如方案1所述的方法,其中在用粉末金属填充模具期间将所述芯材料放置在模具中。
方案10.如方案1所述的方法,其中通过对锻造粉末金属部件进行摇动、铰加工、刷洗和鼓风中的至少一种来从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
方案11.如方案1所述的方法,其中所述横向特征包括在锻造粉末金属部件中的任意一种或多种形状、尺寸和规格的凹陷。
方案12.如方案11所述的方法,其中所述横向特征包括孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺纹、腔、底切、横切和压痕中的至少一种。
方案13.如方案1所述的方法,其中所述锻造粉末金属部件包括往复式活塞发动机的连杆,并横向特征包括在连杆的曲柄端和活塞端之间的润滑剂通道。
方案14.如方案13所述的方法,其中所述润滑剂通道连接连杆的曲柄端和活塞端,从而允许润滑剂在它们之间通过。
方案15.一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法,该方法包括:
提供粉末金属模具;
将易碎芯材料放置在该模具中;
至少部分用粉末金属填充模具以用粉末金属至少部分覆盖易碎芯材料;
用所述模具压实粉末金属以形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的易碎芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征;
烧结压实的粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中,在烧结期间易碎芯材料保持嵌入在其中并且不会熔化、蒸发、渗透或者以其它方式消散以在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定;
锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中易碎芯材料保持嵌入在所述锻造的粉末金属部件中,从而在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定;以及
从锻造粉末金属部件中去除嵌入的易碎芯材料。
方案16.一种用于制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统,该系统包括粉末金属模具、烧结炉、锻造设备、芯材料和粉末金属,其中:
粉末金属模具可操作以接收并且压实芯材料和粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在该压实粉末金属部件中的横向特征;
所述烧结炉可操作以接收并且烧结压实粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在烧结粉末金属部件中,从而在通过烧结炉烧结压实粉末金属部件期间保持横向特征的限定;以及
所述锻造设备可操作以接收并且锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在锻造粉末金属部件中,从而在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定,
其中嵌入的芯材料可从锻造粉末金属中去除。
方案17.如方案16所述的系统,其中所述芯材料是易碎的,并且在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分破碎。
方案18.如方案17所述的系统,其中所述易碎芯材料具有足够的弹性程度,使得所述至少部分破碎的易碎芯材料在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定。
方案19.如方案16所述的系统,其中在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,所述芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。
方案20.如方案16所述的系统,其中所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一种。
附图说明
通过结合下面附图阅读可以最好的理解下面对具体实施方式的详细说明,其中相似的附图标记表示相似的结构,其中:
图1示意出根据本发明一种实施方式的制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统;并且
图2示意出根据本发明一种实施方式所制造的连杆锻造粉末金属部件的剖视图。
在这些附图中给出的这些实施方式实质上是示意性的,并不是用来对由权利要求限定的实施方式进行限制。而且,根据下面给出的详细说明将更加全面地理解这些附图和实施方式的各个方面。
具体实施方式
如上所述,本发明的实施方式总体涉及利用芯材料制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统和方法。如在这里使用的,“横向特征”包括但不限于在锻造粉末金属部件中的具有任意一种或多种形状、尺寸和规格的凹陷。这些凹陷并因此横向特征可以包括但不限于孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺纹、腔、底切、横切和压痕。另外,如在这里使用的,“粉末金属”可以包括但不限于铝、钛、铁、钢、黄铜、不锈钢、青铜、其任意合金以及其任意组合。
首先参照图1,本发明的一个实施方式涉及制造具有横向特征的锻造粉末金属部件28的系统10。该系统10包括粉末金属12、芯材料14、粉末金属模具16、烧结炉20和锻造设备24。如上所述,粉末金属12可以包括多种金属及其合金的至少一种。在粉末金属12的压实、烧结和锻造期间芯材料14至少部分嵌入到粉末金属中。因此,嵌入的芯材料使粉末金属成形。更具体地说,芯材料14通过系统10对粉末金属12的压实、烧结和锻造而限定了形成在粉末金属12中的横向特征的形状、尺寸和规格。
芯材料14至少基本上由在粉末金属12的压实、烧结和锻造以及其任意组合操作期间不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散的材料构成。因此,芯材料14具有比粉末金属在其烧结期间的熔融温度更高的熔化温度。这样的材料包括但不限于石墨和陶瓷。因此,在一种实施方式中,芯材料14包括石墨和陶瓷中的至少一种。如在这里所使用的,“消散”通常指的是芯材料14从所形成的横向特征中撤离。例如,熔化或蒸发的芯材料会渗透粉末金属,并且从而不再被限制于由芯材料所形成的横向特征。
粉末金属模具16可以为在现有技术中已知或随后开发出的如在这里所述可操作以压实粉末金属的任何常规模具。粉末金属模具16可操作以接收粉末金属12和芯材料14。根据横向特征所要形成在粉末金属12中的位置将芯材料14放置在模具16中。可以在用粉末金属12填充模具16之前或期间将芯材料14放置在模具16中。至少部分用粉末金属12填充模具16,使得芯材料14至少部分覆盖着粉末金属12。该模具16还可操作以压实放置在其中的芯材料14和粉末金属12。模具16将芯材料14和粉末金属12压实以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实金属部件18。嵌入的芯材料限定了形成在压实粉末金属部件18中的横向特征。
烧结炉20可操作以接收并且烧结具有嵌入的芯材料的压实粉末金属部件18。从而,烧结炉20形成嵌入的芯材料保持嵌入在其中的烧结粉末金属部件22。因此,在用烧结炉20烧结压实粉末金属部件18期间嵌入的芯材料保持了横向特征的限定。
锻造设备24可操作以接收并且锻造具有嵌入的芯材料的烧结粉末金属部件22。从而,锻造设备24形成嵌入的芯材料保持嵌入在其中的锻造粉末金属部件26。因此,在用锻造设备24锻造烧结粉末金属部件22期间嵌入的芯材料保持了横向特征的限定。可以从锻造粉末金属部件26中将嵌入的芯材料去除以制造出具有暴露的横向特征的锻造粉末金属部件28。通常在充分冷却之后可通过对锻造粉末金属部件26进行摇动、刷洗和鼓风中的至少一种来从锻造粉末金属部件26中去除嵌入的芯材料,从而得到具有暴露的横向特征的锻造粉末金属部件28。
芯材料14可以是易碎的,使得它足够脆弱以致于在用锻造设备24锻造烧结粉末金属部件22期间至少部分粉碎。例如,该易碎芯材料在烧结粉末金属部件22的锻造期间可以至少部分破碎。该易碎芯材料可以具有足够的弹性程度,使得所述至少部分破碎的芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间保持着横向特征的限定。芯材料破碎成更小的部分可以便于在锻造过程结束之后从粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
嵌入的芯材料在烧结粉末金属部件中的存在基本上防止了横向特征在锻造过程期间闭合。否则,如果嵌入的芯材料熔化、蒸发、消散或以其它方式从横向特征中去除,则在锻造过程期间由锻造设备施加在粉末金属部件上的挤压力通常足以使粉末金属塌陷并且至少部分填充在由芯材料离弃的横向特征中。
本发明人想到,具有横向特征的锻造粉末金属部件28可以为能够通过本发明实施方式获得的任何部件。例如,在一种实施方式中,如图2所示,锻造粉末金属部件28包括往复式活塞发动机的连杆30,并横向特征32包括在连杆30的曲柄端36和活塞端38之间的润滑剂通道34。润滑剂通道34可以将连杆30的曲柄端36和活塞端38连接,以便允许润滑剂在它们之间通过。
本发明的其它实施方式总体涉及制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法。根据一种这样的实施方式,一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法如下:将芯材料放置在粉末金属模具中;至少部分用粉末金属填充模具,使得芯材料至少部分覆盖着粉末金属;操作模具以压实粉末金属和芯材料,从而形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,使得该嵌入的芯材料限定了在压实粉末金属部件中的横向特征;将具有嵌入的芯材料的压实粉末金属部件放置在烧结炉中;操作烧结炉以烧结压实粉末金属和嵌入芯材料,从而形成烧结粉末金属部件,其中嵌入的芯材料在整个烧结过程中保持嵌入在烧结粉末金属部件中从而保持了横向特征的限定;将具有嵌入的芯材料的烧结粉末金属部件放置在锻造设备中;操作锻造设备以锻造烧结粉末金属部件和嵌入的芯材料,从而形成锻造粉末金属部件,其中嵌入的芯材料在整个锻造过程中保持嵌入在锻造粉末金属部件中从而保持了横向特征的限定;从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料,从而暴露其中的横向特征。
应该注意,这里对以特定方式“构造”或者以特定方式体现特定性质或功能的实施方式的部件的说明仅仅是结构说明,而不是对所期望用途的说明。更具体地说,这里对部件“构造”的方式的引用表示该部件的现有物理状况,并且因此被认为是对该部件的结构因素的限定说明。
应该注意,术语类似“总体”、“一般”和“典型地”,在这里所使用时,不是用来限制所要求保护的实施方式的范围或者暗示某些特征对于所要求保护的实施方式的结构或功能而言是关键的、必要的或者甚至是重要的。而是,这些术语仅仅用来标识出实施方式的特定方面或者强调在特定实施方式中可以采用或可以不采用的替代或额外特征。
为了描述和限定在这里的实施方式,应该注意,术语“基本上”、“明显地”和“大致地”在这里用来表示内在不确定程度,该内在不确定程度可能被认为是任何定量比较、数值、测量或其它表示所造成的。术语“基本上”、“明显地”和“大致地”在这里还用来表示在不会导致所讨论的主题的基本功能变化的情况下定量表示可以从所声称的参考值变化的程度。
虽然已经对本发明的实施方式进行了详细描述,并参照本发明的具体实施方式,但是显而易见的是,在不脱离所附权利要求所限定的实施方式的范围的情况下许多变型和变化是可能的。更具体地说,虽然本发明的实施方式的一些方面在这里表示为优选的或特别有利的,但是可以想到本发明的实施方式不必局限于这些优选的方面。
Claims (17)
1.一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法,所述方法包括:
提供粉末金属模具;
将易碎的芯材料放置在该模具中,其中所述易碎的芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分破碎;
至少部分用粉末金属填充模具,从而用粉末金属至少部分覆盖芯材料;
用所述模具压实粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征;
烧结压实粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在烧结粉末金属部件中以在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定;
锻造所述烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在锻造粉末金属部件中以在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定;以及
从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述易碎芯材料足够脆弱,从而在烧结粉末金属部件的锻造期间至少部分粉碎。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述易碎芯材料具有足够的弹性程度,使得至少部分破碎的易碎芯材料在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一种。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,所述芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在用粉末金属填充模具之前将所述芯材料放置在模具中。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在用粉末金属填充模具期间将所述芯材料放置在模具中。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过对锻造粉末金属部件进行摇动、铰加工、刷洗和鼓风中的至少一种来从锻造粉末金属部件中去除嵌入的芯材料。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述横向特征包括在锻造粉末金属部件中的任意一种或多种形状、尺寸和规格的凹陷。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述横向特征包括孔、凹槽、通道、凹口、凹痕、螺纹、腔、底切、横切和压痕中的至少一种。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述锻造粉末金属部件包括往复式活塞发动机的连杆,并横向特征包括在连杆的曲柄端和活塞端之间的润滑剂通道。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述润滑剂通道连接连杆的曲柄端和活塞端,从而允许润滑剂在它们之间通过。
13.一种制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的方法,所述方法包括:
提供粉末金属模具;
将易碎芯材料放置在该模具中;
至少部分用粉末金属填充模具以用粉末金属至少部分覆盖易碎芯材料;
用所述模具压实粉末金属以形成具有至少一部分易碎芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的易碎芯材料限定了形成在压实粉末金属部件中的横向特征;
烧结压实的粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中,在烧结期间易碎芯材料保持嵌入在其中并且不会熔化、蒸发、渗透或者以其它方式消散以在压实粉末金属部件的烧结期间保持横向特征的限定;
锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中易碎芯材料被至少部分破碎并且保持嵌入在所述锻造的粉末金属部件中,从而在烧结粉末金属部件的锻造期间保持横向特征的限定;以及
从锻造粉末金属部件中去除嵌入的易碎芯材料。
14.一种用于制造具有横向特征的锻造粉末金属部件的系统,该系统包括粉末金属模具、烧结炉、锻造设备、在烧结粉末金属部件的锻造过程中被至少部分地破碎的易碎芯材料和粉末金属,其中:
粉末金属模具可操作以接收并且压实芯材料和粉末金属以形成具有至少一部分芯材料嵌入在其中的压实粉末金属部件,其中嵌入的芯材料限定了形成在该压实粉末金属部件中的横向特征;
所述烧结炉可操作以接收并且烧结压实粉末金属部件以形成烧结粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在烧结粉末金属部件中,从而在通过烧结炉烧结压实粉末金属部件期间保持横向特征的限定;以及
所述锻造设备可操作以接收并且锻造烧结粉末金属部件以形成锻造粉末金属部件,其中芯材料保持嵌入在锻造粉末金属部件中,从而在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定,
其中嵌入的芯材料可从锻造粉末金属中去除。
15.如权利要求14所述的系统,其特征在于,所述易碎芯材料具有足够的弹性程度,使得所述至少部分破碎的易碎芯材料在通过锻造设备锻造烧结粉末金属部件期间保持横向特征的限定。
16.如权利要求14所述的系统,其特征在于,在粉末金属的压实、压实粉末金属部件的烧结和烧结粉末金属部件的锻造以及其任意组合操作期间,所述芯材料不会熔化、蒸发、渗透或以其它方式消散。
17.如权利要求14所述的系统,其特征在于,所述芯材料包括石墨和陶瓷中的至少一种。
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