一种非晶合金件孔的加工方法与流程

本发明涉及非晶合金件的加工方法技术领域，特别是涉及一种非晶合金件孔的加工方法。

背景技术：

非晶合金是今年来备受关注的新型材料之一。非晶合金与传统的晶态材料相比，具有更加优异的力学性能，更良好的加工性能，更优良的抗腐蚀能力，以及更优良的软磁和硬磁性能等优点。正是由于上述优良性能，非晶合金在航空航天，精密机械，信息等领域显示出尤为重要的应用价值。

在消费电子产品(例如：手机、平板、电脑等设备)，精密部件等领域，由于产品结构复杂，尺寸精度高等特点，传统材料的应用受到限制，例如：不锈钢成型困难，铝镁合金强度低等。非晶合金因为其强度高，可压铸成型，成型精度高等特点，在实际生活中应用越来越广泛。

由于非晶合金硬度高，高温下易晶化等特点，导致非晶合金件获取所需要的孔十分困难。目前非晶合金件孔常用的加工方式有2种。一，在非晶合金件铸造时直接压铸成型。二，在非晶合金压铸成型后采用机加工方式加工出孔。机加工孔在加工常规材料时具有良好的加工灵活性和最高的生产效率，但是以机加工方式在非晶合金件上加工孔时，由于非晶合金硬度高，对高温敏感等特点，使这种方式的加工效率低，加工成本居高不下。同时对于部分深径比较大的深孔，无法采用机械加工方式加工孔，并且在加工深孔时，冷却润滑液难以进入，散热困难，容易导致非晶合金件晶化，性能下降；

同时，现有的技术中获取螺纹孔的方式是：首先植入铝质螺丝，其次将铝质螺丝用碱性溶液腐蚀掉，从而得到螺纹孔，但是铝和碱是放热反应，会导致产品的螺丝接触的位置晶化。其中，现有技术不适用于铝基非晶合金，因为现有技术需要使用铝质螺丝，当加工铝基非晶合金时，铝质螺丝和产品都会和碱性溶液发生反应，从而会损坏铝基非晶合金产品。其次，碱性溶解液和酸性清洗液，存在安全隐患，并且产生的强碱性废水和酸性废水会增加成本，污染环境。

技术实现要素：

本发明提供了一种非晶合金件孔的加工方法，以解决现有的非晶合金件孔加工方式加工效率低，加工成本居高不下，同时对于部分深径比较大的深孔，无法采用机械加工方式加工孔所引发的技术问题。

本发明提供了一种非晶合金件孔的加工方法，该非晶合金件孔的加工方法包括以下步骤：

s1：在铸造模具中植入石墨棒：非晶合金件成型前，在铸造模具模腔内需要孔的位置预先植入对应尺寸的石墨棒；

s2：非晶合金件压铸：在铸造模具内进行非晶合金件的压铸；

s3：机械加工去除石墨棒：通过机械加工方法去除步骤s2中制备的非晶合金件中的石墨棒；其中，机械加工方法包括：震动研磨法、磨料水射流抛光法和磁流变抛光法，震动研磨法适用于加工所需孔的直径大于2mm的非晶合金件，震动研磨法的具体步骤为：s311：将磨料放入研磨机并注入适量清水；s312：将压铸后的非晶合金件放入研磨机并加入研磨切削液；s313：研磨机工作20-40分钟后，取出非晶合金件；磨料水射流抛光法适用于加工所需孔的直径大于0.5mm的非晶合金件，磨料水射流抛光法具体为：使用磨料水射抛光设备，由磨料水射抛光设备上的喷嘴小孔高速喷出的混有磨料粒子的抛光液作用于非晶合金件中的石墨棒上，从而去除非晶合金件中植入的石墨棒。磁流变抛光法适用于加工任意尺寸的孔，磁流变抛光法的具体步骤为：s321：将压铸后的非晶合金件放置在梯度磁场中；s322：在梯度磁场中加入磁流变抛光液；s323：从梯度磁场中将加工好的非晶合金件取出。

s4：对非晶合金件进行清洗并且烘干：将步骤s3中制备的非晶合金件进行清洗并且烘干。

可选地，非晶合金件为锆基非晶合金、铁基非晶合金、铜基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金、稀土基非晶合金、铝基非晶合金。

可选地，步骤s1中石磨棒的尺寸和石磨棒在铸造模具内的位置由非晶合金件上孔的位置和尺寸决定。

可选地，磨料为氧化铝磨料。

可选地，磨料粒子为碳化硅、氧化铝或金刚砂。

可选地，磨料粒子的尺寸为0.005-1.5mm之间。

可选地，非晶合金件的清洗方式具体为：超声波清洗。

可选地，一种带有孔的非晶合金件由一种非晶合金件孔的加工方法制成。

本发明的有益效果如下：

本发明的一种非晶合金件孔的加工方法，本发明中的非晶合金件孔的加工方法在非晶合金件的铸造模具中预先植入石墨棒，直接压铸成型，最后去除石墨棒从而使非晶合金件获得孔，应用该方法不必通过机加工的方式即可在非晶合金件上获得任意尺寸的孔，拓宽了非晶合金材料在微型轻薄结构件中的应用；

同时，本发明的一种非晶合金件孔的加工方法与现有技术相比加工成本低，加工效率高，且可以加工深径比较大的深孔，而且本发明的一种非晶合金件孔的加工方法属于冷加工，避免了高温对非晶合金件的影响，更加安全环保，使用范围更广，并且使用本方法加工出的孔尺寸精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明提供的一种非晶合金件孔的加工方法的流程示意图；

图2是本发明提供的步骤s3的一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1至图2，图1是本发明提供的一种非晶合金件孔的加工方法的流程示意图，图2是本发明提供的步骤s3的一实施例的示意图。

本发明的非晶合金件孔的加工方法，包括以下步骤：

s1：在铸造模具中植入石墨棒：

非晶合金件成型前，在铸造模具模腔内需要孔的位置预先植入对应尺寸的石墨棒。

其中，石磨棒的尺寸和石磨棒在铸造模具内的位置由非晶合金件上孔的位置和尺寸决定。

具体地，石墨棒的尺寸和位置即为在非晶合金件上制作孔的尺寸和位置。

s2：非晶合金件压铸：

在铸造模具内进行非晶合金件的压铸。

s3：机械加工去除石墨棒：

通过机械加工方法去除步骤s2中制备的非晶合金件中的石墨棒。由于石墨的硬度远低于非晶合金的硬度，所以本发明的非晶合金件孔的加工方法利用这种硬度物理性质的差异而采用机械加工方法去除步骤s2中制备的非晶合金件中的石墨棒。

其中，机械加工方法包括：震动研磨法、磨料水射流抛光法和磁流变抛光法。

具体地，震动研磨法适用于加工所需孔的直径大于2mm的非晶合金件。

震动研磨法的具体步骤为：

s311：将磨料放入研磨机并注入适量清水；

s312：将压铸后的非晶合金件放入研磨机并加入研磨切削液；

s313：研磨机工作20-40分钟后，取出非晶合金件。

具体地，磨料为氧化铝磨料。磨料为锐利、坚硬的材料，将磨料和水注入研磨机中，有利于对压铸后的非晶合金件打磨，同时，清水也有吸热的作用，当压铸后的非晶合金件在研磨机中研磨时会释放出大量热量，清水能够吸收一定的热量，防止温度过高对非晶合金件造成损坏。并且在步骤s312中还加入有研磨切削液体，在加入研磨切削液时应该尽量沿着研磨机加料口四周均匀加入，以使研磨切削液均匀的分布在研磨机内，有利于提升研磨质量。研磨切削液的加入也能提升对压铸后的非晶合金件的研磨质量。

更具体地，在步骤s313中，研磨机工作时间为20-40分钟，其中，通常研磨机工作的时间为30分钟，并且需要说明的是研磨机的工作时间和具体加工的产品有关，研磨机的工作时间以将压铸后的非晶合金件中的石墨棒去除干净为准。

磨料水射流抛光法适用于加工所需孔的直径大于0.5mm的非晶合金件。

其中，可加工孔的尺寸极限为0.5mm，实际使用基本均在1mm以上，当然可加工孔的尺寸越大，去除非晶合金件中的石墨棒质量越高。

磨料水射流抛光法具体为：使用磨料水射抛光设备，由磨料水射抛光设备上的喷嘴小孔高速喷出的混有磨料粒子的抛光液作用于压铸后的非晶合金件表面，从而去除非晶合金件中植入的石墨棒。

其中，当需要进行磨料水射流抛光法时，需要在磨料水射抛光设备中加入磨料粒子和抛光液。

具体地，磨料粒子为碳化硅、氧化铝或金刚砂。碳化硅、氧化铝或金刚砂均为锐利、坚硬的材料，可以提升对压铸后的非晶合金件的加工质量。并且磨料粒子的尺寸为0.005-1.5mm之间，具体的磨料粒子的尺寸由实际加工的非晶合金件需要开设的孔的尺寸决定。磨料粒子的尺寸越小，越有利于提升对非晶合金件的加工质量。

更具体地，将磨料粒子和抛光液均加入磨料水射设备以后，使磨料水射抛光设备进行工作，磨料粒子和抛光液由磨料水射设备上的喷嘴小孔内高速喷出，并作用于非晶合金件上的石墨棒上，从而完成对非晶合金件的磨料水射流抛光，以此来去除掉压铸后的非晶合金件中的石墨棒。

磁流变抛光法适用于加工任意尺寸的孔。

具体地，在应用本发明的非晶合金件孔的加工方法加工非晶合金件时，当需要加工的孔的孔径使用震动研磨法和磨料水射流抛光法不能满足生产时，便可使用本磁流变抛光法。

磁流变抛光法的具体步骤为：

s321：将压铸后的非晶合金件放置在梯度磁场中；

s322：在梯度磁场中加入磁流变抛光液；

s323：从梯度磁场中将加工好的非晶合金件取出。

其中，步骤s321和步骤s322中，先将压铸后的非晶合金件放置在梯度磁场中，然后在梯度磁场中加入磁流变抛光液，磁流变抛光液会在梯度磁场中发生流变，从而发生流变的磁流变抛光液会形成具有黏塑行为的柔性小磨头，柔性小磨头与非晶合金件发生快速的相对运动，使得非晶合金件表面受到很大的剪切力，从而使得压铸后的非晶合金件中的石墨棒被去除。

s4：对非晶合金件进行清洗并且烘干：

将步骤s3中制备的非晶合金件进行清洗并且烘干。

其中，非晶合金件的清洗方式具体为：超声波清洗。

具体地，超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。

超声波清洗的清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致，且超声波清洗对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净，避免了加工后的非晶合金件中仍存有石墨粉末。

本发明的非晶合金件孔的加工方法加工的非晶合金件为锆基非晶合金、铁基非晶合金、铜基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金、稀土基非晶合金、铝基非晶合金中的一种。

其中，在已有的加工方法中铝基非晶合金在进行处理时会被处理时的碱性溶液腐蚀，从而影响加工效果。但是，本发明的非晶合金件孔的加工方法采用的是机械技工，能完美的对铝基非晶合金进行加工。当然也可以对锆基非晶合金、铁基非晶合金、铜基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金和稀土基非晶合金中的一种进行加工。

本发明还提供了一种带有孔的非晶合金件，其中非晶合金件中的孔由本发明的非晶合金件孔的加工方法制备而成。

本发明中的非晶合金件孔的加工方法在非晶合金件的铸造模具中预先植入石墨棒，直接压铸成型，最后去除石墨棒从而使非晶合金件获得孔，应用该方法不必通过机加工的方式即可在非晶合金件上获得任意尺寸的孔，拓宽了非晶合金材料在微型轻薄结构件中的应用。

同时，同时，本发明的一种非晶合金件孔的加工方法与现有技术相比加工成本低，加工效率高，且可以加工深径比较大的深孔，而且本发明的一种非晶合金件孔的加工方法属于冷加工，避免了高温对非晶合金件的影响，更加安全环保，使用范围更广，并且使用本方法加工出的孔尺寸精度更高。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。