半固态加工技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2024/8/29,1,半固态成形技术及其进展,北京交通大学,邢书明,中国机械工程学会半固态加工学术委员会 委员,中国机械工程学会特种铸造专业委员会 委员,中国兵工学会挤压铸造委员会 委员,2023/9/41半固态成形技术及其进展北京交通大学,2024/8/29,2,主要内容,半固态成形,传统加工技术分析,原,理,特,征,和,优,势,应,用,现,状,和,前,景,项目建议与分析,2023/9/42主要内容半固态成形传统加工技术分析应项目建,2024/8/29,3,1,半固态成形技术的产生,材料传统加工技术分析,传统,材料加工技术,材料连接,焊,固态加工,锻、轧、挤,冲、拉、拔,热,液态加工,铸,2023/9/431 半固态成形技术的产生材料传统加工,2024/8/29,4,1,半固态成形技术的产生,材料传统加工技术分析,液态成形,特征：以液体状态充型,优点：短流程,高柔度,低成本,缺点：质量控制困难,可靠性低,稳定性差,趋势：快速、精确、高压,向固态成形延伸,挤压铸造,压铸,铸轧一体化,固态成形,特征：以固态充型,优点：高可靠性,高性能,缺点：流程长,柔度低,成本高,趋势：快速、精确、低耗,向液态成形延伸,液态模锻,液芯轧制,精密锻造,等温锻造,超塑性加工,2023/9/441 半固态成形技术的产生材料传统加工,2024/8/29,5,1,半固态成形技术的产生,加工技术新体系,2023/9/451 半固态成形技术的产生加工技术新体,2024/8/29,6,2,半固态成形技术简介,基本概念,定义：,利用材料的流变特性进行充填与成形的加工技术,材料状态：半固态,技术本质：,流变充型,加压凝固,加工温度：,TsTT,L,加工方式：,半固态铸造、半固态锻造、半固态轧制、半固态挤压等,2023/9/462 半固态成形技术简介基本概念定义：,2024/8/29,7,2,半固态加工技术简介,工艺流程,触变成形,坯料,加热 充型 凝固 脱模 后处理,流变成形,合金熔炼,浆料制备,充型 凝固 脱模 后处理,2023/9/472 半固态加工技术简介工艺流程,2024/8/29,8,2,半固态加工技术简介,技术优势,半固态加工,高可靠性,高,性能,环境友好,低消耗,废品率低,尺寸精度高,形状适应性强,成形抗力小,2023/9/482 半固态加工技术简介技术优势 高可,2024/8/29,9,2,半固态成形技术简介,限制环节,半固态加工,半固态浆料制备,半固态坯料制备,成,形,设,备,成,形,工,艺,产品市场,2023/9/492 半固态成形技术简介限制环节 半固,2024/8/29,10,3,半固态成形技术原理,技术范畴：,凝固控制,+,半固态流变充型,+,塑性变形,定义：,利用各种,凝固控制,技术获得具有良好流变性的半固态浆料，并在,外力作用下,使其充满型腔、凝固并发生一定的塑性变形，得到各种零件毛坯的成形方法,.,技术关键：,半固态浆料的制备,半固态浆料的定量充型,凝固与塑性变形之间的耦合,零件毛坯的质量控制,与各种成形设备的相容性,2023/9/4103 半固态成形技术原理技术范畴：,2024/8/29,11,分类,半固态成形技术分类,半固态,挤压,半固态,模锻,半固态,轧制,半固态,压铸,2023/9/411 分类 半固态半固态半固态半固态,2024/8/29,12,半固态浆料制备原理与方法,晶体形成与长大控制,添加剂,物理场作用,预变形,温度控制,强化对流,电磁搅拌法,机械搅拌法,紊流效应法,缓慢冷却法,循环等温法,液相线法,应变诱发熔体激活法,超声波法,电脉冲法,孕育变质剂,悬浮剂,剪切冷却轧制法,喷射沉积法,机械力,2023/9/412半固态浆料制备原理与方法晶体形成与长大控,2024/8/29,13,4,半固态加工技术现状与进展,国外,已经产业化,专业化工厂,专业化设备制造,产品遍及整个制造业,有色、黑色,军工、航天、民品,高科技、日用品,国内,有待产业化,实验研究充分,产业化准备不足,关键设备缺乏,工艺设计与控制依据不足,限制环节：,坯料或浆料的制备,设备,市场,2023/9/4134半固态加工技术现状与进展国外已经产,2024/8/29,14,4,半固态成形技术现状与进展,技术现状,浆料制备：系统，成熟,坯料制备：,半固态连铸已经工业化,加热技术：,感应加热已经工业化,成形技术：,半固态压铸和半固态锻造成熟,半固态挤压、轧制较少,2023/9/4144 半固态成形技术现状与进展技术现状,2024/8/29,15,4,半固态成形技术现状,国外应用现状,Alumax,公司的,AEMP,分部,(,Alumax Engineered Metal Process),建厂,：于,1978,年就建成了生产铝合金汽车零件的半固态压铸生产线，,年生产能力达到了,5000,万件。,近况,：,l,与,Superior,工业公司合资在美国,Arkansas,州建成了全球首家,半固态压铸铝合金轮毂厂,。拥有,24,台压铸机半固态压铸铝合金轮毂与低压铸造相比,减重,30,，性能提高,30,，生产率提高,9,倍,l,该公司帮助,AMP,公司新建了一个用来生产,电工铝合金零件的专业厂,.,1994,1995,1996,1997,300,万件,600,万件,2500,万件,5000,万件,2023/9/4154 半固态成形技术现状国外应用现状,2024/8/29,16,Alumax,公司的半固态产品,4,半固态成形技术现状,国外应用现状,2023/9/416 Alumax公司的半固态产品4 半固态,2024/8/29,17,4,半固态成形技术现状,国外应用现状,半固态成形汽车零件,2023/9/417 4 半固态成形技术现状国外应用,2024/8/29,18,4,半固态成形技术现状,意大利应用现状,Alfa Romeo Spider,跑车后悬铝合金梁水平支撑，单重达,7,公斤,壁厚只有,0.1,英寸,(2.54,),2023/9/4184 半固态成形技术现状意大利应用现,2024/8/29,19,4,半固态成形技术现状,以铝代铁,原为铸铁，单重,3,公斤，现改用半固态铝合金，单重,1.4,公斤,减重,114%,2023/9/4194 半固态成形技术现状以铝代铁原为,2024/8/29,20,4,半固态成形技术现状,以铝代钢,原为精铸碳钢，现为,A356,T6,铝合金,.,完全满足要求,且减重,50%,成本显著降低,2023/9/4204 半固态成形技术现状以铝代钢原为,2024/8/29,21,4,半固态成形技术现状,中国,汽车制动总泵体,2023/9/4214 半固态成形技术现状中国汽车制动,2024/8/29,22,4,半固态成形技术现状,中国,汽车空调器涡轮盘,2023/9/4224 半固态成形技术现状中国汽,2024/8/29,23,4,半固态成形技术现状,中国应用现状,汽车水泵盖,2023/9/4234 半固态成形技术现状中国应用现状,2024/8/29,24,5,半固态成形技术的发展趋势,2023/9/4245 半固态成形技术的发展趋势,2024/8/29,25,5,半固态成形技术发展趋势,有色与黑色并重,实现黑色金属精确成形,触变成形与流变成形并重,流变成形可以解决成本高的问题,系列化与专业化并重,设备专业化,产品专业化,企业专业化,2023/9/4255 半固态成形技术发展趋势有色与黑色并重,2024/8/29,26,5,发展趋势,生产连续化、高速化：,与现代成形接轨,材料多样化：,铝合金、镁合金、铜合金、钢铁材料、复合材料,工艺数字化：,适应网络制造、虚拟制造等先进制造技术,设备专业化：,产业化的硬件保证,铸轧一体化：,坯、件、型材并重,2023/9/4265 发展趋势生产连续化、高速化：与现代成,2024/8/29,27,6,本课题组的主要成果,Fe-Cr-C,系合金白口铁半固态成形,半固态,普通,2023/9/4276 本课题组的主要成果Fe-Cr-C系,2024/8/29,28,6,本课题组的主要成果,高锰钢半固态成形,半固态,普通铸造,2023/9/4286 本课题组的主要成果高锰钢半固态成形半,2024/8/29,29,6,本课题组的主要成果,理论成果,半固态连铸过程稳定性理论,粒状晶形成理论,半固态连铸工艺设计准则,2023/9/4296 本课题组的主要成果理论成果半固,2024/8/29,30,6,本课题组的主要成果,半固态挤压铸造机,邢书明发明,半固态挤压铸造机,2023/9/4306 本课题组的主要成果半固态挤压铸,2024/8/29,31,6,本课题组的主要成果,半固态连铸机,安装在车间的垂直连铸机,SSCC95,2023/9/4316 本课题组的主要成果半固态连铸机,2024/8/29,32,6,本课题组的主要成果,黑色金属半固态连铸机,邢书明研制的,黑色金属半固态连铸机,2023/9/4326 本课题组的主要成果黑色金属半固,2024/8/29,33,6,本课题组的主要成果,半固态挤压抗磨锤头,2023/9/4336 本课题组的主要成果半固态挤压抗,2024/8/29,34,6,本课题组的主要成果,半固态挤压白口铁杯形件,2023/9/4346 本课题组的主要成果半固态挤压白,2024/8/29,35,6,本课题组的主要成果,半固态挤压磨球,2023/9/4356 本课题组的主要成果半固态挤压磨,2024/8/29,36,6,本课题组的主要成果,半固态挤压铸造机,2023/9/4366 本课题组的主要成果半固态挤压铸,2024/8/29,37,6,本课题组的主要成果,半固态反挤成形,半固态坯,普通坯,2023/9/4376 本课题组的主要成果半固态反挤成,2024/8/29,38,7,今后的研发计划,与企业联合组建半固态加工技术与装备中心,研发基地,装备制造基地,生产应用基地,近五年内的研发内容：,半固态连铸技术与装备产业化,半固态压铸技术与装备产业化,半固态模锻技术与装备产业化,半固态挤压技术与装备产业化,2023/9/4387 今后的研发计划与企业联合组建半固态加,2024/8/29,39,感谢光临，,敬请指导！,2023/9/439感谢光临，,