[发明专利]一种黄铜合金硬盘壳体精锻成形方法

说明书

一种黄铜合金硬盘壳体精锻成形方法，属于盒形件锻造成形技术领域，其特征在于包括以下工艺步骤：1)采用立式离心铸造方式铸造黄铜合金预制板坯铸件；2)双级均匀化；3)热预锻：坯料初始温度为700～750℃，模具预热温度为380～400℃，压力机下压力为14～16MN，下压速度为3.5～4mm/s；4)热终锻：锻件温度为650～750℃，模具预热温度为360～380℃，压力机下压力为17～19MN，下压速度为1.5～2.5mm/s；5)中间固溶；6)冷精锻：下压力为12～14MN，下压速度为1～2mm/s；7)双级再结晶退火。本发明优点是节约材料，硬盘壳体壁厚成形极限大，外形尺寸精度高，散热性好。

技术领域

本发明属于盒形件锻造成形技术领域，具体涉及一种黄铜合金硬盘壳体精锻成形方法。

背景技术

高性能黄铜合金硬盘壳体(四周壁厚为2.5～5.5mm、壳底厚度为3～5mm)是大型台式工作主机、便携式移动硬盘的关键部件，主流的硬盘容量均在6TB以下，转速为5400～7200转/分，目前壳体制造工艺主要是机械切削加工、低压铸造成形、1火次等温热锻成形、1火次热预锻+1火次等温热锻、4～6火次热锻成形，其缺点是材料和能源浪费严重，生产效率低，设备吨位要求高，四周壁厚成形极限小，热锻后在高度方向上存在褶皱现象，薄壁区域尺寸回弹严重导致外形尺寸精度降低，并且在大存储、长时运转条件下存在壳体发热严重等问题，严重降低其服役性能和使用寿命。当硬盘存储容量达到10TB、转速达到3万转/分以上时，需要在薄壁壳体腔内充惰性保护气体，兼具轻量化、高强、高导热散热、高气密性的特殊性能要求，对其壳体的高性能制造随之也提出了更高要求，现有的技术无法满足该类壳体的高性能精确成形制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄铜合金硬盘壳体精锻成形方法，可以有效克服现有技术存在的缺点。

本发明目的是这样实现的，其特征在于包括以下工艺步骤：

(1)采用立式离心铸造方式铸造黄铜合金预制板坯铸件，浇注温度为920～960℃，金属模具铸型转速为180～220r/min，浇注速度为10～15kg/s，浇槽距离模盖高度为20～30cm，得到的离心铸造预制板坯铸件的尺寸为：长度L₀＝80～120mm、宽度W₀＝30～60mm、高度H₀＝10～15mm，四周壁厚B₀＝5.0～8.5mm，凹槽深h₀＝3～5mm，圆槽半径R₀＝12～30mm；

(2)双级均匀化：将离心铸造的预制板坯铸件进行均匀化处理，第一次均匀化加热温度为750～780℃，保温2～3h，第二次均匀化是直接加热至800～830℃，保温2～4h；

(3)热预锻：坯料初始温度为700～750℃，模具预热温度为380～400℃，压力机下压力为14～16MN，下压速度为3.5～4mm/s；

(4)热终锻：锻件初始温度为650～750℃，模具预热温度为360～380℃，压力机下压力为17～19MN，下压速度为1.5～2.5mm/s；

(5)中间固溶：加热温度为750～800℃，保温时间为4～6h，再水冷至室温；

(6)冷精锻：压力机下压力为12～14MN，下压速度为1～2mm/s，得到冷精锻壳体锻件尺寸为：长度L＝100～150mm、宽度W＝50～80mm、高度H＝20～30mm，壳底厚度h＝3～5mm，四周壁厚B＝2.5～5.5mm，圆槽半径R＝18～40mm；

(7)双级再结晶退火：将冷精锻壳体锻件进行再结晶退火处理，第一次再结晶退火温度为500～550℃，保温1～2h，第二次再结晶退火温度为550～600℃，保温2～5h，最后空冷至室温。