CN105855345A - 一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置 - Google Patents

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Abstract

一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置，方法是将镁合金板材经过一次弯曲，然后进行一次压平，然后进行反向弯曲，然后进行二次压平的四个形变工序为一个循环形变道次的形变方法。模具装置包括上模板和下模板。上模板右侧平行固定有多个上弯曲凸柱。下模板右侧平行固定有下弯曲凸柱。上弯曲凸柱和下弯曲凸柱尖端交错设置。上模板左侧固定有上压平模具。下模板左侧固定有下压平模具，上压平模具和下压平模具上下相对设置。本发明的优点是可以有效细化镁合金板材晶粒，其次弱化镁合金基面织构，提高镁合金板材成形性能。

Description

一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置
技术领域
本发明涉及一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置，属于高性能镁合金板材制备领域，即采用双向循环弯曲复合形变方法弱化镁合金板材织构，以提高镁合金板材成形性能，适用于高精度镁合金板材生产。
背景技术:
镁合金是目前最轻的金属结构材料，具有比强度比刚度高、阻尼减震性能好、导热性能好、电磁屏蔽效果佳、机械加工性能优良、易于回收等优点，但是由于镁合金材料的成形性能差，不能满足室温成形的要求，因此如何提高镁合金板材的成形性能是目前亟待解决的问题。本发明专利的目的就是提出一种可以提高镁合金板材成形性能的方法及模具装置。
发明内容:
本发明的目的就是公开一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置，即采用双向循环弯曲复合形变方法弱化镁合金板材织构，以提高镁合金板材性能。
采用的技术方案：
一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法及模具装置，复合形变工艺原理见图1，复合形变方法形变区的应力与应变状态见图2。
一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法使用的模具装置结构见图3，其中，包括上模板和下模板。
上模板右侧平行固定有多个上弯曲凸柱。下模板右侧平行固定有多个下弯曲凸柱。上弯曲凸柱和下弯曲凸柱的弧形尖端交错设置。
上模板左侧固定有上压平模具。下模板左侧固定有下压平模具，上压平模具和下压平模具上下相对设置。
一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，将镁合金板材经过一次弯曲，然后进行一次压平，然后进行反向弯曲(二次弯曲)，然后进行二次压平的四个工序为一个循环形变道次。
其基本原理：由于镁合金材料在双向循环弯曲复合形变过程中，形变区任意质点都产生了拉伸形变和压缩形变的交替变化，从而产生压缩孪晶和拉伸孪晶的交互作用，改善了镁合金板材的孪晶组织及织构，使晶粒取向分散，弱化了基面织构以及弱化了板材的各向异性，提高镁合金板材的成形性能及力学性能。双向循环弯曲复合形变可以有效改善镁合金板材横向、厚度方向、径向方向上的受力情况及材料流动，可以进一步改善镁合金板材径向方向上的孪晶组织及织构，还可以改善板材横向和厚度方向上的孪晶组织及织构。
本发明专利的工作原理：
双向循环弯曲复合形变的定义是将镁合金板材经过一次弯曲，然后进行一次压平，然后进行反向弯曲(二次弯曲)，然后进行二次压平的四个工序为一个循环形变道次的形变方法。
形变工艺原理见图1。双向循环弯曲复合形变的工艺参数：弯曲凸模间距s，弯曲高度h，板材原始厚度t0,弯曲率(λ)定义为λ＝h/s。
(1)用电加热棒把模具工作部分上弯曲凸柱、下弯曲凸柱、上压平模具和下压平模具加热到与镁合金板材形变温度相同的温度，保温，并且控制模具在整个形变过程中都保持该温度恒温。
(2)把镁合金板材在加热炉中加热至预定形变温度180-240℃，并保温足够时间以保证板材加热彻底。
(3)取出镁合金板材，在上、下弯曲凸柱之间进行一次弯曲形变。
(4)然后对镁合金弯曲板材在上、下压平模具之间进行一次压平形变。
(5)继续对形变后镁合金板材在上、下弯曲凸柱之间进行第二次反向弯曲形变。
(6)继续对形变后镁合金板材在上、下压平模具之间进行二次压平形变。
这样完成一个形变道次。在不同温度下如此可以进行多个道次的重复形变操作。
通过激烈切向形变可以有效弱化镁合金板材的织构、提高镁合金板材的成形性能。双向循环弯曲复合形变方法可以实现镁合金板材形变区压缩形变与拉伸形变的交替变化，从而可以有效改善各个方向上的孪晶组织及织构分布，可以有效提高镁合金板材的成形性能及力学性能。
双向循环弯曲复合形变的定义是将镁合金板材经过一次弯曲，然后进行一次压平，然后进行反向弯曲(二次弯曲)，然后进行二次压平的四个工序为一个循环形变道次的形变方法，形变工艺原理见图1。经过双向循环弯曲复合形变时，形变区的应力状态与应变状态发生交替变化，见图2所示。在一次弯曲形变时，在弯曲形变区外侧，沿着板材方向的应变为拉伸应变，在弯曲形变区内侧，沿着板材方向的应变为压缩应变，在二次反向弯曲时，应变状态恰好相反。这样在形变区的同一个质点将产生压缩形变与拉伸形变的交替变化，可以有效改善镁合金板材的性能。由于压缩应变是镁合金材料产生孪晶的主要因素，因此经过压缩形变和拉伸形变的交替作用，使材料发生压缩形变，然后孪晶组织形成，然后发生动态再结晶，然后孪晶消失，然后晶粒细化的组织演变过程，形成分布均匀的细小的晶粒组织，改善镁合金材料性能。作用：镁合金板材经过压缩形变与拉伸形变的交替变化，弱化了织构，形成分布均匀的细小的晶粒组织，改善镁合金材料成形性能。
其优点在于：
可以有效细化镁合金板材晶粒，其次弱化镁合金板材基面织构，提高镁合金板材成形性能。
附图说明:
图1为双向循环弯曲复合形变工艺原理图。
图2为双向循环弯曲复合形变应力与应变状态。
图3为模具装置主视图。
图4为模具装置右视图。
图5为四个实施例的板材性能表格。
具体实施方式：
实施例1
一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变使用的模具装置，包括上模板1和下模板2。
上模板1右侧平行固定有多个上弯曲凸柱3。下模板2右侧平行固定有多个下弯曲凸柱6。上弯曲凸柱3和下弯曲凸柱6的弧形尖端交错设置。
上模板1左侧固定有上压平模具4。下模板2左侧固定有下压平模具5，上压平模具4和下压平模具5上下相对设置。
一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，包括以下步骤：
1)用电加热棒把模具工作部分上弯曲凸柱3、下弯曲凸柱6、上压平模具4和下压平模具5加热到与镁合金板材7形变温度相同的温度210℃，保温并且控制模具在整个形变过程中都保持该温度恒温。
2)把镁合金板材7在加热炉中加热至预定形变温度210℃，并且保温10min。
3)取出镁合金板材7，在上弯曲凸柱3和下弯曲凸柱6之间进行一次弯曲形变。
4)然后对镁合金弯曲板材在上压平模具4和下压平模具5之间进行一次压平形变。
5)继续对形变后镁合金板材在上弯曲凸柱3和下弯曲凸柱6之间进行第二次反向弯曲形变。
6)继续对形变后镁合金板材在上压平模具4和下压平模具5之间进行二次压平形变。
本实施例中的技术方案应用于AZ31镁合金板材制备生产中获得了很好的效果。
双向循环弯曲复合形变工艺参数为弯曲凸模间距s＝50mm，弯曲高度h＝15mm，弯曲率λ＝0.3，板材原始厚度t0＝2mm，形变温度为210℃。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，形变温度为180℃。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，形变温度为240℃。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，3)-6)的步骤共进行三次。
采用本发明技术的四个实施例制备的AZ31镁合金板材性能见表1(图5)。

Claims (10)

1.一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于包括下列步骤：镁合金板材(7)经过一次弯曲，然后进行一次压平，然后进行反向弯曲，然后进行二次压平；这四个形变工序为一个循环形变道次，根据需要可以进行多个循环道次的复合形变。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于包括下列步骤：
1)在一次弯曲以前，把模具工作部分上弯曲凸柱(3)、下弯曲凸柱(6)、上压平模具(4)和下压平模具(5)加热到与镁合金板材(7)形变温度相同的温度，保温；并且控制模具在整个形变过程中都保持该温度恒温；
2)把镁合金板材(7)在加热炉中加热至预定形变温度，并保温足够时间以保证板材加热彻底；
3)取出镁合金板材(7)，在上弯曲凸柱(3)和下弯曲凸柱(6)之间进行一次弯曲形变；
4)然后对镁合金弯曲板材在上压平模具(4)和下压平模具(5)之间进行一次压平形变；
5)继续对形变后镁合金板材在上弯曲凸柱(3)和下弯曲凸柱(6)之间进行第二次反向弯曲形变；
6)继续对形变后镁合金板材在上压平模具(4)和下压平模具(5)之间进行二次压平形变；
双向循环弯曲复合形变的工艺参数：弯曲凸模间距s，弯曲高度h，板材原始厚度t0,弯曲率(λ)定义为λ＝h/s。
3.根据权利要求2所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于包括下列步骤：镁合金板材(7)形变温度为180-240℃，加热时保温10min。
4.按照权利要求3所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于包括下列步骤：凸模间距s＝50mm、弯曲高度h＝15mm、弯曲率λ＝0.3、板材原始厚度t0＝2mm。
5.按照权利要求4所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于下列步骤：所述的形变温度为210℃。
6.按照权利要求4所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于下列步骤：所述的形变温度为180℃。
7.按照权利要求4所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于下列步骤：所述的形变温度为240℃。
8.按照权利要求4所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变方法，其特征在于下列步骤：所述的形变温度为210℃,3)-6)的的步骤共进行三次。
9.根据权利要求1所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变使用的模具装置，其特征在于：包括上模板(1)和下模板(2)；
上模板(1)右侧平行固定有多个上弯曲凸柱(3)；下模板(2)右侧平行固定有多个下弯曲凸柱(6)；上弯曲凸柱(3)和下弯曲凸柱(6)尖端交错设置；
上模板(1)左侧固定有上压平模具(4)；下模板(2)左侧固定有下压平模具(5)，上压平模具(4)和下压平模具(5)上下相对设置。
10.根据权利要求9所述的一种镁合金板材双向循环弯曲复合形变使用的模具装置，其特征在于：所述的上弯曲凸柱(3)和下弯曲凸柱(6)的尖端均为弧形。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108296349A (zh) * 2018-01-15 2018-07-20 太原理工大学 一种镁合金板增厚的方法及装置
CN109513832A (zh) * 2018-12-26 2019-03-26 山东理工大学 一种金属板材等温模压变形处理方法
CN109604376A (zh) * 2018-10-29 2019-04-12 太原重工股份有限公司 消除板材内残余应力的方法
CN109943792A (zh) * 2019-04-10 2019-06-28 湖南科技大学 一种强化镁合金的加工方法
CN111633070A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 燕山大学 一种反复多层卷弯强变形模具及其使用方法
CN112588855A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 上海交通大学 一种金属材料的制备方法
CN112974591A (zh) * 2021-04-26 2021-06-18 燕山大学 一种电辅助压弯装置及方法
CN113046662A (zh) * 2021-03-08 2021-06-29 太原理工大学 改善大尺寸镁合金薄板中条带状局域性能的装置及方法
CN113617988A (zh) * 2021-08-05 2021-11-09 哈尔滨工业大学（威海） 一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法
CN113899653A (zh) * 2020-12-28 2022-01-07 国家珠宝检测中心(广东)有限责任公司 一种低纯度金定量检测方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王忠堂等: "AZ31 镁合金板材等温弯曲实验研究", 《锻压技术》 *
王忠堂等: "等温循环弯曲对镁合金板材组织及力学性能的影响", 《特种铸造及有色冶金》 *
霍庆欢等: "AZ31 镁合金板材低温双向反复弯曲及退火下的织构弱化", 《中国有色金属学报》 *
马康: "镁合金板材循环弯曲成形组织演变及力学性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *
马康等: "等温循环弯曲对镁合金板材性能影响的研究", 《沈阳理工大学学报》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108296349A (zh) * 2018-01-15 2018-07-20 太原理工大学 一种镁合金板增厚的方法及装置
CN109604376A (zh) * 2018-10-29 2019-04-12 太原重工股份有限公司 消除板材内残余应力的方法
CN109604376B (zh) * 2018-10-29 2020-05-29 太原重工股份有限公司 消除板材内残余应力的方法
CN109513832A (zh) * 2018-12-26 2019-03-26 山东理工大学 一种金属板材等温模压变形处理方法
CN109943792A (zh) * 2019-04-10 2019-06-28 湖南科技大学 一种强化镁合金的加工方法
CN111633070B (zh) * 2020-06-10 2021-05-04 燕山大学 一种反复多层卷弯强变形模具及其使用方法
CN111633070A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 燕山大学 一种反复多层卷弯强变形模具及其使用方法
CN112588855A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 上海交通大学 一种金属材料的制备方法
WO2022121439A1 (zh) * 2020-12-11 2022-06-16 上海交通大学 一种金属材料的制备方法
US11890660B2 (en) 2020-12-11 2024-02-06 Shanghai Jiao Tong University Preparation method for metal material
CN113899653A (zh) * 2020-12-28 2022-01-07 国家珠宝检测中心(广东)有限责任公司 一种低纯度金定量检测方法
CN113046662A (zh) * 2021-03-08 2021-06-29 太原理工大学 改善大尺寸镁合金薄板中条带状局域性能的装置及方法
CN112974591A (zh) * 2021-04-26 2021-06-18 燕山大学 一种电辅助压弯装置及方法
CN112974591B (zh) * 2021-04-26 2022-02-22 燕山大学 一种电辅助压弯装置及方法
CN113617988A (zh) * 2021-08-05 2021-11-09 哈尔滨工业大学（威海） 一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法

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