[发明专利]钛合金微型零件的近净制造方法及微型超声电机转子

权利要求书

1.钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

配料混粉步骤，先选取粒度不同的两种钛合金粉末分别作为第一配料和第二配料，所述第一配料的粒度为0.5～10μm，所述第二配料的粒度为50～70μm；然后，将第一配料和第二配料按5～6:1～2的比例混合均匀作为混合配料；

计算并称粉步骤，根据待制造的零件的体积、钛合金的密度及预计粉末损耗量计算出烧结单个零件所需混合配料的质量，并称取备用；

粉末装模步骤，将称取的混合配料装填在用于成型零件的模具中；所述模具包括上部凸模(10)、中部凹模(20)和下部凸模(30)；所述中部凹模(20)上设有将其贯穿的中间腔，所述中间腔从上往下依次为上模配合腔、零件成型腔(21)和下模配合腔；所述上模配合腔的上端设有第一倒角结构，所述上部凸模(10)上设有与第一倒角结构相匹配的第一斜台；所述下模配合腔的下端设有第二倒角结构，所述下部凸模(30)上设有与第二倒角结构相匹配的第二斜台；所述上部凸模(10)的凸起部能够与上模配合腔装配在一起，所述下部凸模(30)的凸起部能够与下模配合腔装配在一起；

混合配料装填过程为：先将下部凸模(30)装配到中部凹模(20)的下部，使下部凸模(30)的凸起部伸入下模配合腔中，且使下部凸模(30)的上端面与中部凹模(20)的下端面之间保留2～3毫米的间隙；接着，将称取的混合配料装填入零件成型腔(21)中；最后，将上部凸模(10)装配到中部凹模(20)的上部，使上部凸模(10)的凸起部伸入上模配合腔中，且使上部凸模(10)的下端面与中部凹模(20)的上端面之间的间隙的宽度和下部凸模(30)的上端面与中部凹模(20)的下端面之间的间隙的宽度保持一致；

烧结步骤，在真空度小于0.01Pa，同时在模具两端施以78～95MPa的作用力的条件下，对装有混合配料的模具通交流电以30～46℃/S的升温速度将模具从室温加热至950～1100℃，保温4～10min使混合配料在模具中成型，保温后以51～60℃/S的降温速度使模具降至室温；该步骤中对模具所施加的作用力分别作用在上部凸模(10)的上端面和下部凸模(30)的下端面上；

取样步骤，将成型的零件从模具中取出。

2.如权利要求1所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：配料混粉步骤中，采用行星式球磨机将第一配料和第二配料混合均匀。

3.如权利要求2所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：所述行星式球磨机包括研磨罐和研磨球，所述研磨罐和研磨球均由氧化锆材料制成。

4.如权利要求3所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：配料混粉步骤中，行星式球磨机内的球料比为5:1，行星式球磨机的混料转速为300r/min，混料时长为90min。

5.如权利要求1所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：计算并称粉步骤还包括至少模拟两次装粉过程，由模拟装粉过程中粉末损耗量的平均值作为预计粉末损耗量。

6.如权利要求1所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：烧结步骤中，将装有混合配料的模具放置在烧结设备中进行烧结。

7.如权利要求1所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：所述室温为20～25℃。

8.如权利要求1所述的钛合金微型零件的近净制造方法，其特征在于：取样步骤具体包括以下内容：先将下部凸模(30)从中部凹模(20)上取下，然后利用顶杆从下模配合腔伸入至零件成型腔(21)中将成型的零件顶出。

9.微型超声电机转子，其特征在于：由权利要求1至8中任意一项所述的钛合金微型零件的近净制造方法制备而成。