[发明专利]T形件半固态模锻成形工艺

权利要求书

1.一种T形件半固态模锻成形工艺，其特征在于，所述的工艺需采用T型件模锻系统加工完成，其中所述的T型件模锻系统包括：半固态配料制备设备和锻模成型设备，所述锻模成型设备包括：T型件模具、压力驱动装置，所述T型件模具至少包括T型成组件，所述T型成组件包括：凸模、左凹模、右凹模以及左滑块、右滑块，在所述的左滑块、右滑块上分别压设有的液压活塞；所述压力驱动装置控制所述的左滑块、右滑块的移动，并通过调节压力驱动装置的压力大小实现不同的速度；

所述的工艺至少包括如下步骤：

采用机械搅拌法制备铝基复合半固态坯料，包括：选择基体材料2A50锻铝合金、增强体材料为SiCp颗粒，其中，SiCp颗粒颗粒度为7μm，体积分数7.5％；

对SiCp颗粒进行预处理，得到备用的增强体颗粒；

熔炼2A50铝合金：用坩埚熔炼铝合金到640℃～660℃，加入精炼剂，精炼5分钟后除渣，除渣时对铝合金液进行搅拌，并上、下移动；

在铝合金液中加入1.5wt％～2wt％的纯Mg；

SiCp颗粒预热：将SiCp颗粒用10g铝箔包裹起来，放入加热炉的坩埚中加热至600℃，并保温30min至60min；

先将预热后的SiCp颗粒加入搅拌坩埚内，然后加入铝合金液，进行加热，当温度加热至680℃以上时、保温30min以上后开始搅拌，搅拌时，依据坩埚内的材料含量调节搅拌棒的上下位置，每搅拌3至10分钟后改变搅拌棒旋转方向，将加热温度控制在680℃至700℃，搅拌棒以875r/min，持续搅拌40至60min；

搅拌结束后立即将复合材料浇入预热的坯料模具内加压成形，坯料模具预热温度为300～350℃，保压时间为0.5-1min/mm，得到铝基复合半固态坯料；

设定铝基复合半固态坯料二次重熔的温度，所述二次重熔温度为该温度使得铝基复合半固态坯料的固相分数为60％至90％时对应的温度，将半固态坯料在二次重熔的温度下加热50分钟，将半固态合金倒入容置半固态坯料的T型件模具空腔内，合金填充T型件轴线垂直的圆柱体，在第一压力下进行液态填充，冲头压力小于或等于压在左滑块、右滑块上的液压活塞，冲头加载速度为15mm/s，冲头加载完成后保压20s，铝基复合半固态坯料凝固后在第二压力下继续加载冲头，使已凝固的金属部分推动所述的左滑块、右滑块向外移动，所述的左滑块、右滑块到达设定位置后，停止冲头加载，通过塑性变形完成两个轴线水平不等径地圆柱部分的成形；其中，第一压力小于第二压力。

2.根据权利要求1所述的T形件半固态模锻成形工艺，其特征在于，所述T型件模具包括下模板通过螺塞固定在下模板上的垫板，对置在所述垫板上的凹模固定套，所述左凹模、右凹模分别通过左法兰、右法兰连接在所述凹模固定套上，所述左滑块设置在所述左凹模上，所述右滑块设置在所述右滑块上，在所述的左滑块、右滑块上分别压设有的液压活塞，所述的凸模与左凹模、右凹模单边间隙为0.06至0.1mm；

还包括上模板通过螺栓固定在上模板上的凸模固定板，所述凸模固定板和上模板之间设有凸模垫板。

3.根据权利要求2所述的T形件半固态模锻成形工艺，其特征在于，在凹模与凹模模套之间设有斜度。

4.根据权利要求1所述的T形件半固态模锻成形工艺，其特征在于，压力驱动装置包括：油箱、液压泵、溢流阀、节流阀、换向阀和液压缸；启动后，通过节流阀调节油压的压力，以不同地速率带动油缸活塞移动，直到满足压力机继续施压后的行程为止，压力驱动装置由两个油缸来控制左、右两个滑块。

5.根据权利要求4所述的T形件半固态模锻成形工艺，其特征在于，还包括固定连接装置，所述固定连接装置包括：平行间距设置的固定环和移动环，所述的固定环、移动环均与两根导柱连接，所述导柱上设有螺纹，所述移动环上套设有导套，所述导套内设有于所述导柱上螺纹配合的螺纹，所述导套下方的导柱上设有螺母，所述的移动环通过两根带螺纹的导柱和螺母支撑起来，所述压力驱动装置的液压缸设置在所述移动环上，所述移动环可通过螺纹调节高度，控制液压缸的中心与T型件模具的左、右滑块的中心在同一水平高度。