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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明提供一種鋁或鋁合金的鍛造方法，其包括以下步驟：提供鋁或鋁合金坯料；提供一鍛造模具，該鍛造模具包括上模和下模，該上模和下模具有獨立的加熱裝置和溫度控制裝置；將鋁合金坯料放入鍛造模具對鋁或鋁合金坯料進行鍛造，且鍛造過程中保持上模和下模的溫度差為100-350℃。由此方法製得的鋁或鋁合金鍛件組織性能良好，精度高，良率高，適於工業化生產。
    公开号:TW201300546A
    申请号:TW100122958
    申请日:2011-06-29
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Li Long；Chao-Hsun Lin
    申请人:Fih Hong Kong Ltd；
    IPC主号:B21K23-00
    专利说明:
    鋁或鋁合金的鍛造方法
    本發明涉及一種鋁或鋁合金的鍛造方法，尤其涉及尺寸精密的鋁或鋁合金產品的鍛造方法。
    鍛造係指在鍛壓設備及工(模)具的作用下，使坯料產生塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀和質量的鍛件的加工方法。等溫鍛造係一種精密的鍛造方法，係指將鍛坯放入鍛造模具中，鍛造過程中要加熱鍛造模具並保持鍛坯變形的溫度。
    等溫鍛造鍛造出的零件尺寸和精度較好。對於成型有尺寸較小且壁薄的凸台的鋁合金鍛件，如鋁合金材質的手機零部件，脫模時，通常需要使用頂杆對準凸台使鋁合金鍛件被頂出，然而由於此時鋁合金鍛件溫度較高且強度較低，壁薄處在頂出過程中很容易發生二次變形，從而降低了鍛件產品的精度和良率。
    有鑒於此，提供一種有效解決上述問題的鋁或鋁合金的鍛造方法。
    一種鋁或鋁合金的鍛造方法，其包括以下步驟：
    提供鋁或鋁合金坯料；
    提供一鍛造模具，該鍛造模具包括上模和下模，該上模和下模均設置有加熱裝置和溫度控制裝置；
    將鋁或鋁合金坯料放入鍛造模具中；
    對鍛造模具的上模和下模分別進行加熱，如果脫模時鍛件位於上模，則使上模的溫度低於下模的溫度，並使下模的溫度為300-420℃；如果脫模時鍛件位於下模，則使下模的溫度低於上模的溫度，並使上模的溫度為300-420℃，所述上模與下模的溫度差為100-350℃；
    對鋁或鋁合金坯料進行鍛造，鍛造過程中保持上模與下模的溫度差為100-350℃；
    開模，使鋁或鋁合金鍛件脫模。
    本發明所述鍛造方法，藉由在鍛造過程中控制上下模保持一定的溫度差，由於整個成型過程係在一定的溫度梯度條件下完成，且脫模時鍛件位於溫度較低的模具一方，整體強度相對等溫鍛造時有所提高，因此脫模時避免了使鍛件發生二次變形，保證了鍛件尺寸的精度，由此方法製得的鋁合金鍛件組織性能良好，精度高，良率高，適於工業化生產。
    本發明所述的鍛造方法主要針對尺寸精密的鋁或鋁合金產品的鍛造，當然，本發明的方法同樣適用於其他類型材料，如鎂或鎂合金等。
    請參閱圖1，本發明一較佳實施方式鍛造方法使用的鍛造模具100，包括上模10和下模20。上模10設置有第一加熱體11及第一溫控器13，下模20設置有第二加熱體21及第二溫控器23，本鍛造模具100對上模10和下模20分別進行溫度控制。該下模20還設置有二頂杆25，用以頂出鍛件。該頂杆25也可根據需要設置於上模10，且頂杆25的數量也可根據需要而增加。
    本發明一較佳實施方式鍛造方法的步驟為：
    (a) 提供一鋁或鋁合金坯料並對其進行預加工。該預加工方法可為銑削、冲壓、鐳射切割中的一種或多種。
    (b) 對鍛造模具100的上模10和下模20分別進行加熱。如果脫模時鍛件位於上模10，則設置上模10的溫度低於下模20的溫度，此時下模20的溫度約為300-420℃；如果脫模時鍛件位於下模20，則設置下模20的溫度低於上模10的溫度，此時上模10的溫度約為300-420℃。上模10與下模20的溫度差約為100-350℃。
    (c) 將鋁或鋁合金坯料放入鍛造模具100的下模20。所述鋁或鋁合金坯料放入鍛造模具100前可以進行預熱，也可以不預熱而直接在鍛造模具100中被加熱。
    (d) 將上模10與下模20合模，使用油壓機或鍛壓機對鍛造模具100進行冲擊或擠壓，使鍛造模具100中的鋁或鋁合金坯料發生塑性變形，直至達到鍛件設計尺寸，且鍛造過程中保持上模10和下模20的溫度差為100-350℃。
    若鍛件壁薄且結構複雜，可適當延長鍛造時間並增大上下模具的溫度差。
    (e) 上下模開模，对鍛件進行脫模。
    下面藉由實施例來對本發明進行具體說明。
    實施例
    坯料選用牌號為5052的鋁合金材料，坯料的尺寸為50×43×5(mm)。
    設定上模10的溫度為360-380℃，設定下模20的溫度為160-180℃，上下模溫度差為100-200℃，使用油壓機對鍛造模具100進行冲擊或擠壓，鍛造時間為1-2min。
    請參閱圖2，鍛件200上鍛造成型有多個圓柱凸台210，方柱凸台220和加強筋230，其中圓柱凸台210的最小尺寸可為1mm2(底面積)×10 mm(高)，加強筋230的尺寸為1.3 mm (寬)×7 mm (高)。
    本實施例的鍛件脫模後，鍛件上的圓柱凸台210和方柱凸台220均未發生變形，尺寸精度高。
    對所得的鍛件進行性能檢測：
    鍛件外觀未發現鍛造裂紋。
    經對鍛件成型前後的硬度進行檢測發現，鍛件成型前後材料硬度基本沒有變化，說明變形均勻。
    從圖3和圖4所示的鍛件成型前後的內部金相組織圖可知：鍛件組織分佈均勻，且被鍛前後沒有發現明顯的組織變化，說明沒有應力集中的現象。
    本發明所述鍛造方法，藉由在鍛造過程中控制上下模保持一定的溫度差，由於整個成型過程係在一定的溫度梯度條件下完成，且脫模時鍛件位於溫度較低的模具一方，整體強度相對等溫鍛造時有所提高，因此脫模時避免了使鍛件發生二次變形，保證了鍛件尺寸的精度，由此方法製得的鋁合金鍛件組織性能良好，精度高，良率高，適於工業化生產。
    100．．．鍛造模具
    10．．．上模
    20．．．下模
    11．．．第一加熱體
    13．．．第一溫控器
    21．．．第二加熱體
    23．．．第二溫控器
    25．．．頂杆
    200．．．鍛件
    210．．．圓柱凸台
    220．．．方柱凸台
    230．．．加強筋
    圖1為本發明一較佳實施例鍛造模具的結構示意圖；
    圖2為本發明一較佳實施例鍛件的示意圖；
    圖3為本發明一較佳實施例鍛件被鍛前的內部組織金相圖；
    圖4為本發明一較佳實施例鍛件的內部組織金相圖。
    100．．．鍛造模具
    10．．．上模
    20．．．下模
    11．．．第一加熱體
    13．．．第一溫控器
    21．．．第二加熱體
    23．．．第二溫控器
    25．．．頂杆
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] 一種鋁或鋁合金的鍛造方法，其包括以下步驟：提供鋁或鋁合金坯料；提供一鍛造模具，該鍛造模具包括上模和下模，該上模和下模均設置有加熱裝置和溫度控制裝置；將鋁或鋁合金坯料放入鍛造模具中；對鍛造模具的上模和下模分別進行加熱，加熱方式為：如果脫模時鍛件位於上模，則使上模的溫度低於下模的溫度，並使下模的溫度為300-420℃；如果脫模時鍛件位於下模，則使下模的溫度低於上模的溫度，並使上模的溫度為300-420℃，所述上模與下模的溫度差為100-350℃；對鋁或鋁合金坯料進行鍛造，鍛造過程中保持上模與下模的溫度差為100-350℃；開模，使鋁或鋁合金鍛件脫模。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中該方法還包括鍛造前對鋁或鋁合金坯料進行預加工。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中該預加工方法為銑削、冲壓、鐳射切割中的一種或多種。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中所述鋁或鋁合金坯料在放入鍛造模具中前對該鋁或鋁合金坯料進行預熱。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中在所述對鋁或鋁合金坯料進行鍛造的步驟之前在所述鍛造模具中對該鋁或鋁合金坯料進行預熱。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中該鋁或鋁合金鍛件上形成有凸台。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之鋁或鋁合金的鍛造方法，其中該凸台的底面積為1mm2，高為10mm。
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