CN104057264A - 一种镁合金冲压成型方法 - Google Patents

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张丁非
董井忍
张雨禾
潘复生
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon

Abstract

本发明提供一种镁合金板材冲压成型方法，包括如下步骤：对镁合金板材进行预冲压到一定深度（针对1mm厚镁合金板材，深度控制在1～4mm）；在250～400℃条件下退火1～3h，然后取出试样进行空冷；最后继续进行冲压至极限深度。本发明通过预冲压成型来提高镁合金的冲压成型性能，显著提高镁合金的冲压成型深度，具有操作方便、易于实现的特点，本发明使用设备为普通冲压机和热处理炉，对设备要求低，工艺操作简单易行。并且，加工效率高、能耗少、生产成本低。

Description

一种镁合金冲压成型方法
技术领域
本发明涉及一种材料成型技术，具体使涉及一种镁合金冲压成型工艺方法。
背景技术
镁合金作为工程应用中最轻的金属结构材料，具有比强度高、刚度好、良好的阻尼系数以及好的电磁屏蔽性能，在汽车、航空、航天、电子等行业有着很大的发展前途。由于镁合金属于密排六方结构，室温塑形变形能力差，目前的镁合金零件主要使用铸造件。
与压铸工艺相比，冲压成型具有生产效率高等优点；但是，传统的镁合金冲压成型主要是在加热的条件下进行的。镁合金的成型性能不仅与压边力、拉延温度以及润滑方式有关，更与材料的内部晶体结构相关。因此，如何利用晶体结构与塑形变形之间的关系，提高镁合金板材成型性能，开发镁合金冲压成型新工艺方法成为本领域有待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁合金冲压成型方法，该镁合金冲压工艺通过预冲压以及后续退火处理来改善镁合金的组织结构，从而使其冲压成型性能得到进一步的提高。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种镁合金冲压成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）首先，将镁合金板材置于凸模与凹模之间，通过控制凸模的行程，对镁合金板材进行预冲压，冲压深度控制在1～4mm；
2）取出预冲压试样，将其放入热处理炉中，在250～400℃条件下退火1～3h，然后取出试样进行空冷；
3）步骤2）预冲压试样，再次置于凸模与凹模之间进行冲压成型直至极限冲压深度。
进一步，所述预冲压边力为5～8KN，速度为10~20mm/min；后冲压边力为3~7KN，后冲压速度为5~10mm/min。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过预冲压成型来提高镁合金的冲压成型性能，具有成型性能好的特点，与单次冲压成型其极限冲压深度提高50%以上，显著提高镁合金的冲压成型深度。
2、操作方便、易于实现，本发明使用设备为普通冲压机和热处理炉，对设备要求低，工艺操作简单易行。
3、加工效率高、能耗少、生产成本低；而且，冲压成型的镁合金薄壁件具有尺寸精度高、表面质量好的显著特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
一种镁合金冲压成型方法，包括如下步骤：
1）首先，将镁合金板材（材质为AZ31，厚度为1mm）置于凸模与凹模之间，通过控制凸模的行程，对镁合金板材进行预冲压，冲压深度控制在1～2mm之间。
2）取出预冲压试样，将其放入热处理炉中，在300℃条件下退火1h，然后取出试样进行空冷。
3）步骤2）预冲压试样，再次置于凸模与凹模之间进行冲压成型直至极限冲压深度。
所述预冲压边力为5～8KN，速度为10~20mm/min；后冲压边力为3~7KN，后冲压速度为5~10mm/min。
本与单次冲压成型其极限冲压深度提高50%以上，显著提高镁合金的冲压成型深度。发明在预冲压的过程中，由于主要变形区域产生大量的孪晶，300℃退火可以使该区域发生静态再结晶，控制再结晶晶粒的大小，从而提高主要变形区域的抗变形能力，使后续的冲压成型过程中具有更好的冲压成型性能。本发明适用于挤压轧制镁合金板材，可以有效提高镁合金的极限拉深深度。
本发明也适合厚度为0.5～1.5mm 的Mg-Li合金或其他镁合金板材，冲压深度根据合金的性能和厚度进行调整，控制在1～4mm之间即可。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1. 一种镁合金冲压成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）首先，将镁合金板材置于凸模与凹模之间，通过控制凸模的行程，对镁合金板材进行预冲压，冲压深度控制在1～4mm；
2）取出预冲压试样，将其放入热处理炉中，在250～400℃条件下退火1～3h，然后取出试样进行空冷；
3）步骤2）预冲压试样，再次置于凸模与凹模之间进行冲压成型直至极限冲压深度。
2.根据权利要求1所述镁合金冲压成型方法，其特征在于，所述镁合金板材为AZ31或Mg-Li合金；厚度为0.5～1.5mm。
3.根据权利要求1所述镁合金冲压成型方法，其特征在于，所述预冲压边力为5～8KN，速度为10~20mm/min；后冲压边力为3~7KN，后冲压速度为5~10mm/min。
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