[发明专利]超声振动辅助半固态金属微触变成形方法及装置

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的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：所述带有微细特征结构的冲头下表面开有为孔径和深度均为0.8mm～1mm的圆孔阵列。

3.一种超声振动辅助半固态金属微触变成形装置，其特征在于：在下模(10)的下端设有下模电加热器(2)，下模(10)与超声变幅杆(1)连接，在下模(10)中安装下模热电偶(12)，下表面带有微细特征结构的冲头(4)的上端与上模(8)连接，上模(8)上端设有上模电加热器(6)，上模(8)与压杆(7)连接，上模(8)中安装上模热电偶(9)。

4.根据权利要求3所述的一种超声振动辅助半固态金属微触变成形装置，其特征在于：所述带有微细特征结构的冲头下表面开有为孔径和深度均为0.8mm～1mm的圆孔阵列。