一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法，涉及精密合金材料技術(shù)領(lǐng)域，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下：C：1.1～1.6％、Mn：1.8～3.5％、Al：1.52～2.83、Cr：0.11～0.2％、Ni：0.08～0.16％、Co：0.12～0.19％、W：0.23～0.37％、Cu：0.22～0.43％、Nb：0.12?0.43％、Fe：0.12～0.20％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量為T(mén)i，本發(fā)明采用稀有金屬元素，在鑄件鑄造時(shí)形成了較多的外來(lái)核心，使晶粒細(xì)化或改變結(jié)晶形態(tài)，形成精密合金鑄件，從而改善鑄件力學(xué)性能，鑄件表面光潔度高，鑄件內(nèi)部缺陷少，成分純凈，性能穩(wěn)定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及精密合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械臂是高精度，高速點(diǎn)膠機(jī)器手。對(duì)應(yīng)小批量生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率。除點(diǎn)膠作業(yè)之外，可對(duì)應(yīng)UV照射，零件放置，螺絲鎖定，電路板切割等各種工作。
[0003]自動(dòng)機(jī)械臂又名機(jī)械手臂，它是目前在機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂(lè)服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索等領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影。盡管它們的形態(tài)各有不同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。機(jī)械手臂一般有三個(gè)運(yùn)動(dòng):伸縮、旋轉(zhuǎn)和升降，其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由機(jī)械臂和相應(yīng)的機(jī)械臂安裝架配合完成的，更具體的說(shuō)，在這種結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，機(jī)械臂一般都鉸接在機(jī)械臂安裝架上，同時(shí)機(jī)械臂還連接有驅(qū)動(dòng)用的氣缸或是油缸，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0004]目前沖壓行業(yè)中所使用的機(jī)械臂常常是在一個(gè)平面上進(jìn)行左、右，上、下，或前、后調(diào)節(jié)，當(dāng)所需要生產(chǎn)的產(chǎn)品形狀多樣化時(shí)，需要進(jìn)行多個(gè)方向調(diào)節(jié)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，會(huì)造成機(jī)械臂各個(gè)部件的磨損，鑄件表面磨損嚴(yán)重，因此現(xiàn)有的機(jī)械臂產(chǎn)品有很多技術(shù)局限性，由于機(jī)械臂部件的精密度不夠，進(jìn)而影響其力學(xué)性能和耐磨性，降低機(jī)械臂的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法，組織結(jié)構(gòu)致密，精密度高，鑄件表面光潔度高，鑄件內(nèi)部缺陷少，成分純凈，機(jī)械臂性會(huì)
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0009]—種機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.1?1.6%、Mn:1.8?3.5%、Al:1.52?2.83%、Cr:0.11?0.2%、N1:0.08?0.16%、Co:0.12?0.19%、W:0.23?0.37%、Cu:0.22?0.43%、Nb:0.12?0.43%、Fe:0.12?0.20%、Re: <0.04%、S: <0.04%^P: <0.04%，余量為T(mén)i。
[0010]優(yōu)選的，所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:1.2?1.5%、Μη:2.1?3.3%、Al:1.85?2.61%、Cr:0.13?0.19%、N1:0.1?0.15%、Co:0.13?0.18%、W:0.25?0.35%、Cu:0.25?0.41%、Nb:0.19?0.4%、Fe:0.13?0.18%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0011]優(yōu)選的，所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.3?1.4%、Μη:2.3?2.9%、A1: I.96?2.26 %、Cr: 0.14?0.17 %、N1: 0.11 ?0.14%、Co:0.14?0.16%、W:0.27?0.31%、Cu:0.29?0.38%、Nb:0.28?0.37%、Fe:0.14?0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0012]優(yōu)選的，所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如T:C: 1.3% ^Mn: 2.5% ^Al: 2.1UCr: 0.15% ^N1:0.12% ^Co:0.15% ^ff:0.3% ^Cu: 0.32^Nb:0.27%、Fe:0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為T(mén)i。
[0013]—種機(jī)械臂用精密合金鑄件的鑄造方法，包括如下步驟:
[0014]31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥小6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體；
[0015]S2、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1450?15000C，得到鑄件；
[0016]S3、將步驟S2得到的鑄件加熱到860?950°C，保溫10?12h，水淬至800?900°C，再250?290°C回火8?9h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0017]優(yōu)選的，步驟SI所述熔融共混溫度為1600?1700°C。
[0018]優(yōu)選的，步驟S3所述條件為:將鑄件加熱到900°C，保溫10h，水淬至820°C，再270°C回火8.5h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明提供一種機(jī)械臂用精密合金鑄件及其鑄造方法，本發(fā)明采用稀有金屬元素，在鑄件鑄造時(shí)形成了較多的外來(lái)核心，使晶粒細(xì)化或改變結(jié)晶形態(tài)，形成精密合金鑄件，從而改善鑄件力學(xué)性能，鑄件表面光潔度高，鑄件內(nèi)部缺陷少，成分純凈，性能穩(wěn)定；
[0021]本發(fā)明機(jī)械臂用精密合金鑄件的鑄造方法具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)便捷、效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:l.l?1.6%、Mn:1.8?3.5%、Al:1.52?2.83、Cr:0.11?0.2%、N1:0.08?0.16%、Co:0.12?0.19%、W:0.23?0.37%、Cu:0.22?0.43%、Nb:0.12-0.43%、Fe:0.12?0.20%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0025]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0026]31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥小6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體；
[0027]S2、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1450?15000C，得到鑄件；
[0028]S3、將步驟S2得到的鑄件加熱到860?950°C，保溫10?12h，水淬至800?900°C，再250?290°C回火8?9h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.6% ^Mn:3.5% ^Al: 1.52% ^Cr:0.11.2% ^N1:0.08% ^Co: 0.12% ^ff:0.23% ^Cu:
0.22% ^Nb:0.12% ^Fe:0.12% ^Re:0.02% ^S:0.02% ^P:0.02%，余量為T(mén)i。
[0031]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0032]31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥小6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體；
[0033]S2、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1450°C，得到鑄件；
[0034]S3、將步驟S2得到的鑄件加熱到860 °C，保溫1h，水淬至800 °C，再250 °C回火8h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0035]實(shí)施例3:
[0036]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.6% ^Mn:3.5% ^Al:2.83% ^Cr:0.2% ^Ni:0.16% ^Co:0.19% ^ff:0.37% ^Cu:0.43% ^Nb:0.43% ^Fe:0.20% ^Re:0.04% ^S:0.04% ^P:0.04%，余量為T(mén)i。
[0037]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0038]31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥小6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體；
[0039]S2、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1500 V，得到鑄件；
[0040]S3、將步驟S2得到的鑄件加熱到950 °C，保溫12h，水淬至900 °C，再290 °C回火9h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0041 ] 實(shí)施例4:
[0042]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:1.3%、Mn:2.5%、Al:2.11%、Cr:0.15%、N1:0.12%、Co:0.15%、W:0.3%、Cu:0.32、Nb:
0.27%、Fe:0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為T(mén)i。
[0043]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0044]31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥小6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體；
[0045]S2、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1470°C，得到鑄件；
[0046]S3、將步驟S2得到的鑄件加熱到900 °C，保溫1h，水淬至820 °C，再270 °C回火8.5h，出爐空冷，得到鑄鐵。
[0047]實(shí)施例5:
[0048]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.2% ^Mn:2.1% ^Al:1.85% ^Cr:0.13% ^Ni:0.1% ^Co:0.13% ^ff:0.25% ^Cu:0.25% ^Nb:0.19%、Fe:0.13%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0049]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法同實(shí)施例1。
[0050]實(shí)施例6:
[0051]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.5% ^Mn:3.3% ^Al:2.61% ^Cr:0.19% ^Ni:0.15% ^Co:0.18% ^ff:0.35% ^Cu: 0.41% ^Nb:0.4%、Fe:0.18%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0052]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法同實(shí)施例1。
[0053]實(shí)施例7:
[0054]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.4% ^Mn:2.9% ^Al:2.26% ^Cr:0.17% ^Ni:0.14% ^Co:0.16% ^ff:0.31% ^Cu: 0.38% ^Nb:0.37%、Fe:0.14?0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0055]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法同實(shí)施例1。
[0056]實(shí)施例8:
[0057]本實(shí)施例機(jī)械臂用精密合金鑄件，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 1.3% ^Mn:2.3% ^Al: 1.96% ^Cr:0.14% ^Ni:0.11% ^Co:0.14% ^ff:0.27% ^Cu:0.29% ^Nb:0.28%、Fe:0.14%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。
[0058]按照本實(shí)施例原料中各化學(xué)組分的重量百分比，鑄造方法同實(shí)施例1。
[0059]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0060]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械臂用精密合金鑄件，其特征在于，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:1.I?1.6%、Mn: 1.8?3.5%、A1: I.52?2.83 %、Cr: 0.11 ?0.2 %、N1: 0.08?0.16%、Co:0.12?0.19%、W:0.23?0.37%、Cu:0.22?0.43%、Nb:0.12?0.43%、Fe:0.12?0.20%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件，其特征在于，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下4:1.2?1.5%、]?11:2.1?3.3%、厶1:1.85?2.61%、0:0.13?0.19%、N1:0.1?0.15%、Co:0.13?(hl8%、W:0.25?(h35%、Cu:(h25?(h41%、Nb:0.19?0.4%、Fe:0.13?0.18%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件，其特征在于，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:1.3?1.4%、Mn:2.3?2.9%、Al:1.96?2.26%、Cr:0.14?0.17%、N1:0.11?0.14%、Co:0.14?0.16%、W:0.27?0.31%、Cu:0.29?0.38%、Nb:0.28?0.37%、Fe:0.14?0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: < 0.04%，余量為T(mén)i。4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件，其特征在于，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比如下:(::1.3%、]\111:2.5%、厶1:2.11、0:0.15%、祖:0.12%、(:0:0.15%、￥:0.3%、Cu:0.32、Nb:0.27%、Fe:0.16%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為T(mén)i。5.—種機(jī)械臂用精密合金鑄件的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟: 31、按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111^1、0、祖、(:0、1、01、恥、？6、1^、3、？和1^，將原料熔融共混，得到鈦合金熔體； 52、首先預(yù)熱鑄造的模具設(shè)備，將步驟SI中制得的鈦合金熔體澆注到預(yù)熱好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1450?1500 0C，得到鑄件； 53、將步驟S2得到的鑄件加熱到860?950°C，保溫10?12h，水淬至800?900°C，再250?290°C回火8?9h，出爐空冷，得到鑄鐵。6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件的鑄造方法，其特征在于，步驟SI所述熔融共混溫度為1600?1700°C。7.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械臂用精密合金鑄件的鑄造方法，其特征在于，步驟S3所述條件為:將鑄件加熱到900 0C，保溫1h，水淬至820 0C，再270 °C回火8.5h，出爐空冷，得到鑄鐵。
【文檔編號(hào)】C22C14/00GK105861875SQ201610247144
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】韓年珍, 程士弟, 程華
【申請(qǐng)人】和縣隆盛精密機(jī)械有限公司