[发明专利]粉末金属锻件及加工方法和设备

权利要求书

1.一种形成粉末金属锻件的方法，所述方法包括：

形成预成形件，所述预成形件包括烧结的粉末金属合成物；

将所述预成形件插入具有底模和顶模的模组中，所述模组在其内部限定出锻造构型，所述模组处在闭合位置，其中，所述顶模接触所述底模；以及

用上冲头和下冲头将所述预成形件压缩在所述锻造构型中，所述压缩步骤形成成形零件。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：即，将所述顶模从所述底模升起，从而在所述顶模与所述底模之间产生间隙。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤：即，使用所述下冲头使所述成形零件从所述底模脱离并进入所述间隙中。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述下冲头包括插入所述成形零件的内部特征中的顶销。

5.如权利要求3所述的方法，进一步包括将所述成形零件从所述模组中退出的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，所述压缩步骤进一步包括加热所述顶模和所述底模中的至少一个，且所述方法进一步包括以下步骤：即，在所述退出步骤之后立即对所述成形零件进行淬火。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述预成形件是非圆柱形预成形件。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述非圆柱形预成形件包括：第一端；与所述第一端相反的第二端；连接所述第一端和所述第二端的外轮廓，所述外轮廓包括多个纵向突起和多个纵向凹部，所述多个纵向突起中的每一个都通过所述多个纵向凹部中相应的一个与所述多个纵向突起中的另一个分开；以及连接所述第一端和所述第二端的内轮廓，所述内轮廓具有纵向键槽和多个纵向花键。

9.如权利要求7所述的方法，进一步包括以下步骤：即，使用大约在400°F至600°F之间的加热流体来加热所述底模和所述顶模中的至少一个。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述预成形件的密度在大约6.85克/立方厘米至7.4克/立方厘米之间的范围内。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述预成形件的密度在大约6.85克/立方厘米至7.0克/立方厘米之间的范围内。

12.如权利要求1所述的方法，所述压缩步骤进一步包括使用气缸向所述模组施加压力以保持所述顶模与所述底模之间的紧密接触。

13.用于粉末金属锻件的预成形件，所述预成形件包括：

第一端；

与所述第一端相反的第二端；

连接所述第一端和所述第二端的外轮廓，所述外轮廓包括多个纵向突起和多个纵向凹部，所述多个纵向突起中的每一个都通过所述多个纵向凹部中相应的一个与所述多个纵向突起中的另一个分开；

连接所述第一端和所述第二端的内轮廓，所述内轮廓具有纵向键槽和多个纵向花键；以及

烧结的粉末金属的合成物，所述合成物包括由所述第一端、所述第二端、所述外轮廓以及所述内轮廓所限定的构型。

14.如权利要求13所述的预成形件，其中，所述粉末金属的合成物包括大约在0.40％至2.00％之间的镍、大约在0.50％至0.65％之间的钼、大约在0.10％至0.35％之间的锰、大约在0.12％至0.80％之间的碳、以及铁。

15.如权利要求13所述的预成形件，其中，所述多个纵向突起和所述多个纵向凹部从所述第一端延伸至所述第二端。

16.如权利要求13所述的预成形件，其中，所述预成形件的密度在大约6.85克/立方厘米至7.4克/立方厘米之间的范围内。

17.如权利要求16所述预成形件，其中，所述预成形件的密度在大约6.85克/立方厘米至7.0克/立方厘米之间的范围内。