專利名稱：制造輕合金部件的改進方法
技術領域：
本發明涉及制造輕合金部件的技術領域，特別是通過鑄造、鍛造和類似方法制得的鋁。
在歐洲專利EP119365中公開了稱作“COBAPRFSS”的特定方法，該方法是將鋁或鋁合金部件的鑄造和鍛造技術結合起來。
作為提示，該方法的要點是在鑄模中鑄造鋁或鋁合金，在鑄造操作之后，當仍然在大約400℃和500℃之間處于熱態時，進行部件的脫模(稱作預成型毛坯)，該部件放置在兩個壓模之間或一個壓模的兩部分之間，該壓模用來限定型腔，型腔的尺寸比鑄模的尺寸稍微小一點兒而為最終部件的尺寸，兩個外殼或壓模部分被緊緊壓在一起以便對放置于壓模部分之間的鑄造預成型毛坯施加芯沖壓和表面鍛造相結合的作用。
在法國專利FR2778125中披露了一種對上述方法的改進方法，其目的是為了進行熱處理操作，使用預先加熱操作，從而同時節約標準熱處理操作，該操作通常伴隨在頂鍛作業之后。在鑄造預成型毛坯和鍛造作業之間，將所述鑄造預成型毛坯送到加熱爐中，在加熱爐中，在材料的固溶熱處理溫度下進行所述鍛造預成型毛坯的固溶熱處理，從而制備出所述部件。然后將部件放置在頂鍛模的兩部分之間，進而在環境溫度、加速或淬火冷卻的條件下進行鍛造操作。
所以，稱作COBAPRESS 2的改進方法與歐洲專利EP119365中公開的COBAPRESS方法相比，在獲得相同的部件特性時，能夠顯著地減少生產時間和成本。
作為鍛造領域的標準方法，為了促進已鍛造金屬的蠕變和最終部件的脫模，上述兩種不同方法的實施需要用添加有液態石墨的水溶液噴濺鍛造模。
實際上，用石墨溶液噴濺鍛造模的操作決定于粗最終部件的復雜性，該操作時間較長，昂貴，并且不是總能夠將部件的不容易接近部分噴濺均勻；最后，該操作顯著地污染了工作臺。
美國專利US4683742也已為人所知，它提出在用石墨或相似涂層涂布金屬坯料之前預先對其加熱。然后在使金屬坯料通過干燥裝置的同時將其鍛造。
所以本發明的目的是將最初的鑄造-鍛造輕合金的C0BAPRESS法優化。
日本專利JP6005433也已為人所知，該專利描述了使用石墨涂層的鍛造金屬坯料的方法。
參考上述所有提到的現有技術，本申請人嘗試將上述參考專利中定義的COBAPRESS方法優化。
最初的方法集中在改進條件上，在該條件下，通過使用自動裝置，通過噴濺石墨溶液到鍛造模上使石墨沉積在鍛造模里，以便改進對分布的控制。實際上，這種方法不能令人滿意，因為它仍然需要人工參與，仍然存在相同的成本和環境問題。
所以本申請人出人意料地把注意力集中在兩個主要的鑄造和鍛造階段之間的另一個可能性上。該方法確保石墨溶液均勻分布在預成型毛坯上，而且提供對于改善本方法的生產率特別有利的特性。
依據第一方面，制造輕合金部件的方法包括下述步驟-在大約250℃和500℃之間鑄造預成型毛坯，-傳送已加熱的預成型毛坯到壓模(die)中，該壓模限定型腔，該型腔的尺寸稍微小于鑄模(mould)的尺寸，將壓模的兩部分壓在一起以便在粗最終部件上施加鍛造和模壓作用，-在環境溫度下，冷卻粗部件，該方法的特征在于，在鑄造已加熱的預成型毛坯之后和傳送該坯料到鍛造模之前，處于最終鑄造溫度的所述預成型毛坯被傳送并且整個浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉積在預成型毛坯上，然后當預成型毛坯離開槽子時，預成型毛坯的溫度使得水自然蒸發，從而使預成型毛坯涂布上均勻的石墨。
所以，不需要進一步再次加熱部件以提高涂層產品的抗力或者也不需要提供一種蒸發水的系統，因為水的蒸發已自然發生。
依據另一方面，制造輕合金產品的改進方法包括下述步驟-在大約250℃和500℃之間鑄造預成型毛坯，-傳送已鑄造的預成型毛坯到加熱爐中，在該加熱爐中，在材料的固溶熱處理溫度下，進行所述已鑄造的預成型毛坯的固溶熱處理，從而制備出所述部件；-當已進行固溶熱處理的預成型毛坯從加熱爐里移開以后，傳送到一個壓模中，該壓模限定型腔，該型腔的尺寸稍微小于鑄模的尺寸，將壓模的兩部分壓在一起以便在粗最終部件上施加鍛造和沖壓作用，-在環境溫度，加速冷卻或淬火條件下冷卻得到的部件，該方法的特征在于，在鑄造已加熱的預成型毛坯之后和傳送該毛坯到隧道加熱爐之前，處于最終鑄造溫度的所述預成型毛坯被傳送并且整個沉浸在石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉積在預成型毛坯上，然后當預成型毛坯離開槽子時，這時，預成型毛坯的溫度和先前階段的溫度使得水自然蒸發，從而使預成型毛坯涂布上均勻的石墨，然后在隧道爐中使所述預成型毛坯返回到能夠使得涂布石墨的預成型毛坯的溫度均勻化的溫度。
從下面的描述中可以很明顯的看出這些方面和其它方面。
現在僅借助實施例并結合
本發明的目的，在附圖中，圖1表示出本發明方法的實施步聚。
本發明制造輕合金組分的方法需要具有五個連續特定區域的裝置，這些區域覆蓋所述方法的不同階段。
在第一區域(Z1)中，輕合金在鑄模(1)中鑄造，在上述溫度條件下獲得預成型毛坯(2)。
在第二區域(Z2)中，將已加熱的預成型毛坯(2)傳送到槽(3)中浸沒，進行石墨涂布。該槽液是石墨和水的溶液。
在用于石墨涂布的槽子旁邊或在槽子的上方，提供在槽子外邊對預成型的部件實施的干燥階段(Z3)。
在后面的區域(Z4)中，將已干燥的石墨涂布的預成型毛坯傳送到隧道加熱爐(4)中進行溫度的均勻化處理。在后面的區域(Z5)中，依據前述的特定條件，在進行環境溫度、加速冷卻或淬火冷卻之前，預成型毛坯離開隧道加熱爐，在壓模(5)中鍛造，使用限于脊面(land)的最小潤滑方法對該壓模進行快速潤滑。
本發明的優化方法提供了如此處理過的具有特定優點部件。
本發明的優化方法有許多優點。
利用預成型毛坯溫度能夠使得石墨粘附預成型毛坯，然后在隨后的操作之前使水蒸發掉。
-由于石墨溶液均勻沉積并且對破裂測試條件有影響，部件的表面質量較好；
-在疲勞測試中具有改進的抗力；-增加鍛頭工具的使用壽命；-改善工作環境；-增加生產率；-減少人工培訓和降低培訓的復雜性，這是招收熟練工人的一個重要方面，這一點總是很難，或者更容易實現自動化。
-當在隧道加熱爐中使部件溫度均勻時，石墨槽液的黑色會改進熱量的儲存，所以改進部件的結構和機械性能；-而且，顏色的色調能符合外觀和顏色要求。更精細的色調可以用于安全設備，特別是底盤懸浮的部件，可以防止其機身發光和分散靠近所述及的車輛的駕駛員的注意力。
所以本發明有許多優點。該方法根據本發明進行優化的并且提供意想不到的新近的改進，這些均證明了所述方法的發展是正確的。
權利要求
1.制造輕合金部件的方法，該方法包括如下步驟-在大約250℃和500℃之間鑄造預成型毛坯，-傳送預成型毛坯到壓模中，該壓模限定型腔，該型腔的尺寸稍微小于鑄模的尺寸，將鍛造模的兩部分壓在一起以便在粗糙最終部件上施加鍛造和沖壓作用；-在環境溫度下，冷卻所述粗部件，該方法的特征在于，在鑄造已加熱的預成型毛坯之后和傳送該坯料到鍛造模之前，處于最終鑄造溫度的所述預成型毛坯被傳送并且完全浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉積在預成型毛坯上，然后當預成型毛坯離開槽子時，預成型毛坯的溫度使得水自然蒸發，從而使預成型毛坯涂布上均勻的石墨。
2.制造輕合金部件的改進方法，該方法包括如下步驟-在大約250℃和500℃之間鑄造預成型毛坯，-傳送已鑄造的預成型毛坯到加熱爐中，在該加熱爐中，在材料的固溶熱處理溫度下，進行所述已鑄造的預成型毛坯的固溶熱處理，由此，制備出所述部件；-當已進行固溶熱處理的預成型毛坯從加熱爐里移開以后，傳送到一個壓模中，該壓模限定型腔，該型腔的尺寸稍微小于鑄模的尺寸，然后將壓模的兩部分壓在一起以便在粗糙最終部件上施加鍛造和沖壓作用；-在環境溫度，加速冷卻或淬火冷卻得到的部件，該方法的特征在于，在鑄造已加熱的預成型毛坯之后和傳送該毛坯到加熱爐之前，處于最終鑄造溫度的所述預成型毛坯被傳送并且完全浸入石墨涂料槽中，以使得石墨溶液沉積在預成型毛坯上，然后當預成型毛坯離開槽子時，預成型毛坯的溫度和先前階段的溫度使得水自然蒸發，干燥使得預成型毛坯涂布上均勻的石墨，將所述預成型毛坯傳送到加熱爐中，在加熱爐里，對涂布石墨的預成型毛坯進行固溶熱處理。
3.如權利要求1和2任意之一所述的方法，其特征在于在石墨涂布槽液中引入顏色的色調。
4.如權利要求1到3任意之一所述方法的實施裝置，其特征在于該裝置包括下面五個連續的區域第一區域(Z1)，其中，輕合金在鑄模(1)中鑄造，獲得預成型毛坯(2)；第二區域(Z2)，其中，將預成型毛坯(2)傳送到槽(3)中浸沒，進行石墨涂布；在石墨浴槽子(3)外邊對預成型毛坯部件(2)實施的干燥階段(Z3)；第四區域(Z4)，其中，將已干燥的預成型毛坯傳送到隧道加熱爐(4)中進行溫度的均勻化；第五區域(Z5)，其中，預成型毛坯離開隧道加熱爐(4)，在進行環境溫度、加速冷卻或淬火冷卻之前，在壓模(5)中鍛造。
全文摘要
本發明提供一種制造輕合金部件的方法，該方法的特征在于，在鑄造預成型毛坯(2)之后和傳送該坯料到鍛造模(5)之前，處于最終鑄造溫度的所述預成型毛坯被傳送并且完全浸入用于石墨涂覆的容器中，然后當預成型毛坯離開該容器時，預成型毛坯的溫度使得水蒸發，從而使預成型毛坯涂布上均勻的石墨。
文檔編號B21J5/02GK1414890SQ00817838
公開日2003年4月30日 申請日期2000年12月27日 優先權日1999年12月29日
發明者E·迪瑟利奧 申請人:圣讓工業公司