基于超声振动的半固态金属粉末成形装置及成形方法

摘要

本发明公开了一种基于超声振动的半固态金属粉末成形装置及成形方法。成形套筒与底板连接，支撑板通过支撑杆安装在成形套筒的正上方，坩埚放在支撑板上，超声变幅杆一端与升降板相连，另一端与坩埚上表面紧密接触。将半固态金属粉末放入坩埚中，调节升降板高度使超声变幅杆与坩埚上表面紧密接触。用电磁感应线圈对坩埚进行加热，并在感应加热过程中对坩埚施加超声振动。当半固态金属粉末达到固液共存状态时把半固态金属粉末导入成形套筒中，推动冲头冲压半固态金属粉末得到零件。本发明可有效抑制晶粒长大，细化晶粒，提高坯料微观结构均匀性和致密性，可提高成形零件的机械性能；可实现近净成形，减少后续处理，降低生产成本，提高生产效率。

主权项

一种基于超声振动的半固态金属粉末成形装置，其特征在于：水平放置的成形套筒（18）下端焊接成形套筒底板（20），成形套筒底板（20）与底座（14）联接，支撑板（12）通过底座（14）四角上的支撑杆安装在成形套筒（18）的正上方，导料管（19）的一端与支撑板（12）连接，另一端与成形套筒（18）连接，坩埚（7）放置在支撑板（12）上，坩埚（7）内的倾斜端出口与支撑板（12）上的导料管（19）连通，塞杆（6）和热电偶（5）分别从坩埚（7）上端插入坩埚（7）内，塞杆（6）与坩埚（7）倾斜端出口同轴安装，坩埚（7）外绕有感应线圈（9），超声变幅杆（4）的一端压在坩埚（7）上表面，超声变幅杆（4）的另一端通过法兰盘（2）与升降板（25）的一端联接，超声换能器（1）同轴安装在超声变幅杆（4）的另一端上，升降板（25）的另一端与升降杆（24）滑动连接，开口朝向升降杆（24）一端的成形套筒（18）的孔内装有冲头（21），成形套筒（18）轴向装有第一加热棒（17）和第一热电偶（16），冲头（21）径向装有第二加热棒（22）和第二热电偶（23），超声换能器（1）与超声发生器（3）连接，感应线圈（9）、第一加热棒（17）、第二加热棒（22）、第一热电偶（16）和第二热电偶（23）均与温度控制器（8）连接。