超声振动辅助半固态金属微触变成形方法及装置

摘要

本发明公开了一种超声振动辅助半固态金属微触变成形方法及装置。在下模的下端设有下模电加热器，下模与超声变幅杆连接，在下模中安装下模热电偶，冲头的上端与上模连接，上模上端设有上模电加热器，上模与压杆连接，上模中安装上模热电偶。本发明将半固态金属坯料重熔加热至固液共存区后开始压力加工，同时施加超声振动，减少半固态金属坯料与微模具之间的摩擦和微成形阻力，增强半固态金属材料的流动性，改善半固态金属材料在微模具中的填充性能，获得良好的微成形效果。本发明促进了半固态金属微触变成形，提高了微成形效率，降低了设备成本，避免了微加工过程中缩孔等缺陷，改善了半固态金属微触变成形效果。

主权项

1、一种超声振动辅助半固态金属微触变成形方法，其特征在于，该方法包括以下各步骤：(1)将内部组织结构为球状晶的半固态金属坯料置于下模上，通过内嵌电加热器预热并保持冲头和下模温度升至250～350℃；(2)感应线圈加热半固态金属坯料温度，控制坯料的固相分数或液相分数至固液共存区；(3)将下表面带有微细特征结构的冲头压下并施加锻压载荷，开始压力加工，锻压力为50kN～70kN，与此同时开启功率超声发生装置，通过超声变幅杆与下模的直接连接，对半固态金属微触变成形加工过程施加功率为300～500W，频率为15～20kHz的超声振动，在超声波的辅助作用下，完成对半固态金属坯料的微触变成形过程；(4)完成半固态金属的超声振动辅助微触变成形过程，停止超声振动和模具加热；(5)升起冲头后，取出半固态金属微触变成形零件。