CN1414890A - 制造轻合金部件的改进方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造轻合金部件的方法，该方法的特征在于，在铸造预成型毛坯(2)之后和传送该坯料到锻造模(5)之前，处于最终铸造温度的所述预成型毛坯被传送并且完全浸入用于石墨涂覆的容器中，然后当预成型毛坯离开该容器时，预成型毛坯的温度使得水蒸发，从而使预成型毛坯涂布上均匀的石墨。

Description

制造轻合金部件的改进方法
本发明涉及制造轻合金部件的技术领域，特别是通过铸造、锻造和类似方法制得的铝。
在欧洲专利EP119365中公开了称作“COBAPRFSS”的特定方法，该方法是将铝或铝合金部件的铸造和锻造技术结合起来。
作为提示，该方法的要点是在铸模中铸造铝或铝合金，在铸造操作之后，当仍然在大约400℃和500℃之间处于热态时，进行部件的脱模(称作预成型毛坯)，该部件放置在两个压模之间或一个压模的两部分之间，该压模用来限定型腔，型腔的尺寸比铸模的尺寸稍微小一点儿而为最终部件的尺寸，两个外壳或压模部分被紧紧压在一起以便对放置于压模部分之间的铸造预成型毛坯施加芯冲压和表面锻造相结合的作用。
在法国专利FR2778125中披露了一种对上述方法的改进方法，其目的是为了进行热处理操作，使用预先加热操作，从而同时节约标准热处理操作，该操作通常伴随在顶锻作业之后。在铸造预成型毛坯和锻造作业之间，将所述铸造预成型毛坯送到加热炉中，在加热炉中，在材料的固溶热处理温度下进行所述锻造预成型毛坯的固溶热处理，从而制备出所述部件。然后将部件放置在顶锻模的两部分之间，进而在环境温度、加速或淬火冷却的条件下进行锻造操作。
所以，称作COBAPRESS 2的改进方法与欧洲专利EP119365中公开的COBAPRESS方法相比，在获得相同的部件特性时，能够显著地减少生产时间和成本。
作为锻造领域的标准方法，为了促进已锻造金属的蠕变和最终部件的脱模，上述两种不同方法的实施需要用添加有液态石墨的水溶液喷溅锻造模。
实际上，用石墨溶液喷溅锻造模的操作决定于粗最终部件的复杂性，该操作时间较长，昂贵，并且不是总能够将部件的不容易接近部分喷溅均匀；最后，该操作显著地污染了工作台。
美国专利US4683742也已为人所知，它提出在用石墨或相似涂层涂布金属坯料之前预先对其加热。然后在使金属坯料通过干燥装置的同时将其锻造。
所以本发明的目的是将最初的铸造-锻造轻合金的C0BAPRESS法优化。
日本专利JP6005433也已为人所知，该专利描述了使用石墨涂层的锻造金属坯料的方法。
参考上述所有提到的现有技术，本申请人尝试将上述参考专利中定义的COBAPRESS方法优化。
最初的方法集中在改进条件上，在该条件下，通过使用自动装置，通过喷溅石墨溶液到锻造模上使石墨沉积在锻造模里，以便改进对分布的控制。实际上，这种方法不能令人满意，因为它仍然需要人工参与，仍然存在相同的成本和环境问题。
所以本申请人出人意料地把注意力集中在两个主要的铸造和锻造阶段之间的另一个可能性上。该方法确保石墨溶液均匀分布在预成型毛坯上，而且提供对于改善本方法的生产率特别有利的特性。
依据第一方面，制造轻合金部件的方法包括下述步骤：
-在大约250℃和500℃之间铸造预成型毛坯，
-传送已加热的预成型毛坯到压模(die)中，该压模限定型腔，该型腔的尺寸稍微小于铸模(mould)的尺寸，将压模的两部分压在一起以便在粗最终部件上施加锻造和模压作用，
-在环境温度下，冷却粗部件，该方法的特征在于，在铸造已加热的预成型毛坯之后和传送该坯料到锻造模之前，处于最终铸造温度的所述预成型毛坯被传送并且整个浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉积在预成型毛坯上，然后当预成型毛坯离开槽子时，预成型毛坯的温度使得水自然蒸发，从而使预成型毛坯涂布上均匀的石墨。
所以，不需要进一步再次加热部件以提高涂层产品的抗力或者也不需要提供一种蒸发水的系统，因为水的蒸发已自然发生。
依据另一方面，制造轻合金产品的改进方法包括下述步骤：
-在大约250℃和500℃之间铸造预成型毛坯，
-传送已铸造的预成型毛坯到加热炉中，在该加热炉中，在材料的固溶热处理温度下，进行所述已铸造的预成型毛坯的固溶热处理，从而制备出所述部件；
-当已进行固溶热处理的预成型毛坯从加热炉里移开以后，传送到一个压模中，该压模限定型腔，该型腔的尺寸稍微小于铸模的尺寸，将压模的两部分压在一起以便在粗最终部件上施加锻造和冲压作用，
-在环境温度，加速冷却或淬火条件下冷却得到的部件，该方法的特征在于，在铸造已加热的预成型毛坯之后和传送该毛坯到隧道加热炉之前，处于最终铸造温度的所述预成型毛坯被传送并且整个沉浸在石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉积在预成型毛坯上，然后当预成型毛坯离开槽子时，这时，预成型毛坯的温度和先前阶段的温度使得水自然蒸发，从而使预成型毛坯涂布上均匀的石墨，然后在隧道炉中使所述预成型毛坯返回到能够使得涂布石墨的预成型毛坯的温度均匀化的温度。
从下面的描述中可以很明显的看出这些方面和其它方面。
现在仅借助实施例并结合附图说明本发明的目的，在附图中，图1表示出本发明方法的实施步聚。
本发明制造轻合金组分的方法需要具有五个连续特定区域的装置，这些区域覆盖所述方法的不同阶段。
在第一区域(Z1)中，轻合金在铸模(1)中铸造，在上述温度条件下获得预成型毛坯(2)。
在第二区域(Z2)中，将已加热的预成型毛坯(2)传送到槽(3)中浸没，进行石墨涂布。该槽液是石墨和水的溶液。
在用于石墨涂布的槽子旁边或在槽子的上方，提供在槽子外边对预成型的部件实施的干燥阶段(Z3)。
在后面的区域(Z4)中，将已干燥的石墨涂布的预成型毛坯传送到隧道加热炉(4)中进行温度的均匀化处理。在后面的区域(Z5)中，依据前述的特定条件，在进行环境温度、加速冷却或淬火冷却之前，预成型毛坯离开隧道加热炉，在压模(5)中锻造，使用限于脊面(land)的最小润滑方法对该压模进行快速润滑。
本发明的优化方法提供了如此处理过的具有特定优点部件。
本发明的优化方法有许多优点。
利用预成型毛坯温度能够使得石墨粘附预成型毛坯，然后在随后的操作之前使水蒸发掉。
-由于石墨溶液均匀沉积并且对破裂测试条件有影响，部件的表面质量较好；
-在疲劳测试中具有改进的抗力；
-增加锻头工具的使用寿命；
-改善工作环境；
-增加生产率；
-减少人工培训和降低培训的复杂性，这是招收熟练工人的一个重要方面，这一点总是很难，或者更容易实现自动化。
-当在隧道加热炉中使部件温度均匀时，石墨槽液的黑色会改进热量的储存，所以改进部件的结构和机械性能；
-而且，颜色的色调能符合外观和颜色要求。更精细的色调可以用于安全设备，特别是底盘悬浮的部件，可以防止其机身发光和分散靠近所述及的车辆的驾驶员的注意力。
所以本发明有许多优点。该方法根据本发明进行优化的并且提供意想不到的新近的改进，这些均证明了所述方法的发展是正确的。

Claims (4)

1.制造轻合金部件的方法，该方法包括如下步骤：
-在大约250℃和500℃之间铸造预成型毛坯，
-传送预成型毛坯到压模中，该压模限定型腔，该型腔的尺寸稍微小于铸模的尺寸，将锻造模的两部分压在一起以便在粗糙最终部件上施加锻造和冲压作用；
-在环境温度下，冷却所述粗部件，该方法的特征在于，在铸造已加热的预成型毛坯之后和传送该坯料到锻造模之前，处于最终铸造温度的所述预成型毛坯被传送并且完全浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉积在预成型毛坯上，然后当预成型毛坯离开槽子时，预成型毛坯的温度使得水自然蒸发，从而使预成型毛坯涂布上均匀的石墨。
2.制造轻合金部件的改进方法，该方法包括如下步骤：
-在大约250℃和500℃之间铸造预成型毛坯，
-传送已铸造的预成型毛坯到加热炉中，在该加热炉中，在材料的固溶热处理温度下，进行所述已铸造的预成型毛坯的固溶热处理，由此，制备出所述部件；
-当已进行固溶热处理的预成型毛坯从加热炉里移开以后，传送到一个压模中，该压模限定型腔，该型腔的尺寸稍微小于铸模的尺寸，然后将压模的两部分压在一起以便在粗糙最终部件上施加锻造和冲压作用；
-在环境温度，加速冷却或淬火冷却得到的部件，该方法的特征在于，在铸造已加热的预成型毛坯之后和传送该毛坯到加热炉之前，处于最终铸造温度的所述预成型毛坯被传送并且完全浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉积在预成型毛坯上，然后当预成型毛坯离开槽子时，预成型毛坯的温度和先前阶段的温度使得水自然蒸发，干燥使得预成型毛坯涂布上均匀的石墨，将所述预成型毛坯传送到加热炉中，在加热炉里，对涂布石墨的预成型毛坯进行固溶热处理。
3.如权利要求1和2任意之一所述的方法，其特征在于在石墨涂布槽液中引入颜色的色调。
4.如权利要求1到3任意之一所述方法的实施装置，其特征在于该装置包括下面五个连续的区域：
第一区域(Z1)，其中，轻合金在铸模(1)中铸造，获得预成型毛坯(2)；
第二区域(Z2)，其中，将预成型毛坯(2)传送到槽(3)中浸没，进行石墨涂布；
在石墨浴槽子(3)外边对预成型毛坯部件(2)实施的干燥阶段(Z3)；
第四区域(Z4)，其中，将已干燥的预成型毛坯传送到隧道加热炉(4)中进行温度的均匀化；
第五区域(Z5)，其中，预成型毛坯离开隧道加热炉(4)，在进行环境温度、加速冷却或淬火冷却之前，在压模(5)中锻造。
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