CN107008792A - 一种镁合金板带连续冲压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁合金板带连续冲压工艺，包括卷装步骤、喷涂步骤、冲压步骤和出料步骤。本发明的工艺自动化程度高，集中控制，所以操作方便，使用简单，操作工人少。

Description

一种镁合金板带连续冲压工艺
技术领域
本发明涉及一种镁合金板带加工工艺，尤其涉及一种镁合金板带连续冲压工艺。
背景技术
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，其特点为密度小，约为1.8g/cm3，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，有机物和碱的耐腐蚀性能好；主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等；目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金；主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门；目前，镁合金板带加工工艺中，主要是压铸法，机械加工法，冲压法等。
但是，现有的加工工艺存在以下缺陷：
(1)压铸法时间久，但是生产薄壁件充型不是很好，良品率不高，总体生产效率低；
(2)机械加工法生产复杂，流程长，加工费时，良品率高，但总体生产成本高；
(3)目前的冲压生产中，主要是单次冲压工艺，需要的原料是以加工好的坯料，不能连续生产，效率不高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种镁合金板带连续冲压工艺，该工艺自动化程度高，集中控制，所以操作方便，使用简单，操作工人少。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种镁合金板带连续冲压工艺，包括，
卷装步骤：将镁合金板带卷装在送料装置上，然后进行开卷，将送料装置上的镁合金板带引入喷淋装置中；
喷涂步骤：喷淋装置对镁合金板带涂覆耐热防氧化油；
冲压步骤：涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入N条冲压线，N≥1，N条冲压线依次连接，每条冲压线包括PLC控制器、模温机和数控冲床，模温机对安装在数控冲床上的模具进行预热，预热至280-500℃；温度达到后，PLC控制器接收模温机发送的温度信号并向数控冲床发送第一控制信号，PLC控制器接收传感器的传感信号并向数控冲床发送第二控制信号，数控冲床接收到第一控制信号和第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压，经过N条冲压线后，得到成品，成品从镁合金板带上分离；
出料步骤：镁合金板带的运行前端到达出料装置，出料装置对取走成品后的镁合金带重卷。
进一步地，所述喷涂步骤中的耐热防氧化油为石墨基润滑脂。
进一步地，所述喷涂步骤与冲压步骤之间还包括加热步骤，加热步骤为：将涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入中频在线加热器，中频在线加热器中设有热电偶和中频炉，所述热电偶分设于中频炉的进料端和出料端，所述热电偶、中频炉与PLC控制器电性连接PLC控制器接收热电偶发送的进料端和出料端的温度检测信号并根据温度检测信号来控制中频炉对镁合金板进行加热，加热温度为250-450℃。
进一步地，所述冲压步骤中，当N≥2，上一条冲压线输出的镁合金板带输入下一条冲压线的中频在线加热器中补温，补温后重复冲压，最后一次冲压后，成品与镁合金板带分离。
进一步地，所述卷装步骤中，所述送料装置为供料机，所述供料机的轴心卷装有镁合金板带。
进一步地，所述送料装置还包括夹送辊，所述夹送辊靠近供料机的运行前方设置，并用于将供料机卷装的镁合金板带输送到喷涂装置中。
进一步地，所述冲压步骤中，每条所述冲压线包括PLC控制器、模温机和数控冲床，所述PLC控制器分别与模温机、数控冲床电性连接，所述数控冲床内设有模具，所述模温机设置在数控冲床上并对模具进行加热；所述PLC控制器用于接收模温机发送的模具的温度并将温度与预设温度作对比得出第一对比结果，并根据第一对比结果向数控冲床发送第一控制信号，从而控制数控冲床的工作，所述数控冲床上还设有传感器，所述PLC控制器用于接收传感器的传感信号并根据所述传感信号向数控冲床发送第二控制信号，从而控制数控冲床的工作，数控冲床接收到第一控制信号、第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压。
进一步地，所述出料步骤中，所述出料装置为用于将镁合金板带重卷的收卷机。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的镁合金板带连续冲压工艺自动化程度高，集中控制，所以操作方便，使用简单，操作工人少。
附图说明
图1为本发明的镁合金板带连续冲压工艺的生产线系统的结构示意图；
图2为实施例1中加热步骤后得到的镁合金板带的金相图；
图3为实施例1中冲压步骤后得到的镁合金板带的金相图；
图4为对比例1得到的成品的金相图。
图中：1、供料机；2、喷涂装置；3、第一中频在线加热器；4、第一模温机；5、第一数控冲床；51、第一模具；6、第二中频在线加热器；7、第二模温机；8、第二数控冲床；81、第二模具；9、第三模温机；10、第三数控冲床；11、成品工件输送带；12、机械手；13、支撑夹送辊；14、收卷机。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种镁合金板带连续冲压工艺，包括，
卷装步骤：将镁合金板带卷装在送料装置上，然后进行开卷，将送料装置上的镁合金板带引入喷涂装置2中；
喷涂步骤：喷涂装置2对镁合金板带涂覆耐热防氧化油，耐热防氧化油为石墨基润滑脂，石墨基润滑脂为特勃仕润滑科技生产的型号为TUB830-SM50的石墨基润滑脂，或者美特润贸易有限公司生产的型号为BG600，或者东莞市博士润滑油贸易有限公司生产的壳牌马力士ETL润滑脂；冲压过程中，随着石墨基有润滑脂随温度升高，留下的石墨粉末可以作为板与模具的润滑，利于材料的流动，成型难度减少，同时减少表面划伤，提高工件质量，增强板面涂层光亮度；
加热步骤：涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入N条冲压线，N条冲压线依次连接，每条冲压线包括中频在线加热器，将喷涂后的镁合金板带输送进入中频在线加热器，中频在线加热器中设有热电偶和中频炉，热电偶分设于中频炉的进料端和出料端，热电偶、中频炉分别与PLC控制器电性连接PLC控制器接收热电偶发送的进料端和出料端的温度检测信号并根据温度检测信号来控制中频炉对镁合金板进行加热，加热温度为250-450℃；
冲压步骤：每条冲压线还包括PLC控制器、模温机和数控冲床，模温机对安装在数控冲床上的模具进行预热，预热至280-500℃；温度达到后，PLC控制器接收模温机发送的温度信号并向数控冲床发送第一控制信号，PLC控制器接收传感器的传感信号并向数控冲床发送第二控制信号，数控冲床接收到第一控制信号和第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压，第一条冲压线输出的镁合金板带输入第二条冲压线的中频在线加热器中补温，补温后重复冲压，经过最后一条冲压线冲压后，成品与镁合金板带分离，得到成品，成品从镁合金板带上分离；
出料步骤：镁合金板带的运行前端到达出料装置，出料装置对取走成品后的镁合金带重卷。
卷装步骤中，送料装置为供料机，供料机的轴心卷装有镁合金板带。
送料装置还包括夹送辊，夹送辊靠近供料机的运行前方设置，并用于将供料机卷装的镁合金板带输送到喷涂装置中。
冲压步骤中，每条所述冲压线包括PLC控制器、模温机和数控冲床，PLC控制器分别与模温机、数控冲床电性连接，数控冲床内设有模具，模温机设置在数控冲床上并对模具进行加热；PLC控制器用于接收模温机发送的模具的温度并将温度与预设温度作对比得出第一对比结果，并根据第一对比结果向数控冲床发送第一控制信号，从而控制数控冲床的工作，数控冲床上还设有传感器，PLC控制器用于接收传感器的传感信号并根据传感信号向数控冲床发送第二控制信号，从而控制数控冲床的工作，数控冲床接收到第一控制信号、第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压。
出料步骤中，出料装置为用于将镁合金板带重卷的收卷机。
实施例1
一种镁合金板带连续冲压工艺，包括，
卷装步骤：将镁合金板带卷装在送料装置上，然后进行开卷，将送料装置上的镁合金板带引入喷涂装置2中；
喷涂步骤：喷涂装置2对镁合金板带涂覆耐热防氧化油，耐热防氧化油为石墨基润滑脂，石墨基润滑脂为特勃仕润滑科技生产的型号为TUB830-SM50的石墨基润滑脂；
加热步骤：涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入N条冲压线，N＝3，三条冲压线依次连接，每条冲压线包括中频在线加热器，将喷涂后的镁合金板带输送进入中频在线加热器，中频在线加热器中设有热电偶和中频炉，热电偶分设于中频炉的进料端和出料端，热电偶、中频炉分别与PLC控制器电性连接PLC控制器接收热电偶发送的进料端和出料端的温度检测信号并根据温度检测信号来控制中频炉对镁合金板进行加热，加热温度为300℃；
冲压步骤：每条冲压线还包括PLC控制器、模温机和数控冲床，模温机对安装在数控冲床上的模具进行预热，预热至400℃；温度达到后，PLC控制器接收模温机发送的温度信号并向数控冲床发送第一控制信号，PLC控制器接收传感器的传感信号并向数控冲床发送第二控制信号，数控冲床接收到第一控制信号和第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压，第一条冲压线输出的镁合金板带输入第二条冲压线的中频在线加热器中补温，补温后重复冲压，经过第二条冲压线冲压后，成品与镁合金板带分离，得到成品，成品从镁合金板带上分离；
出料步骤：镁合金板带的运行前端到达出料装置，出料装置对取走成品后的镁合金带重卷。
参照图1，上述镁合金板带连续冲压工艺的生产线系统，包括送料装置、喷涂装置2、出料装置以及三条冲压线，送料装置设置在镁合金板带运行的后端，出料装置设置在镁合金板带运行的前端，喷涂装置2、三条冲压线依次设置在送料装置和出料装置之间；
第一条冲压线包括第一PLC控制器、第一模温机4和第一数控冲床5，第一PLC控制器与第一模温机4、第一数控冲床5电性连接，第一数控冲床5内设有第一模具51，第一模温机4设置在第一数控冲床5上并对第一模具51进行加热。
第一冲压线还包括用于对镁合金板带预热的第一中频在线加热器3，第一中频在线加热器3设置在第一数控冲床5的运行后方，第一中频在线加热器3中设有第一热电偶和第一中频炉，第一热电偶分设于第一中频炉的进料端和出料端，第一热电偶、第一中频炉分别与第一PLC控制器电性连接，第一PLC控制器用于接收第一热电偶发送的进料端和出料端的温度检测信号并根据温度检测信号来控制第一中频炉的工作，第二中频在线加热器6、第三中频在线加热器工作原理与第一中频在线加热器3相同。
第一PLC控制器用于接收第一模温机4发送的模具的温度并将温度与预设温度作对比得出第一对比结果，并根据第一对比结果向第一数控冲床5发送第一控制信号，从而控制第一数控冲床5的工作，比如：当镁合金带以2米/min的速度运行时，升温到300℃，当监测出料端的温度低于目标时，可以设置第一中频炉的电流增大，直至温度满足，而若电流不变，可以把镁合金板带的速度降低，直至温度满足。第一数控冲床5上还设有第一传感器，第一PLC控制器用于接收传感器的传感信号并根据传感信号向第一数控冲床5发送第二控制信号，从而控第一制数控冲床的工作，比如当镁合金带到达模具前触动接触传感器，有编码器对其记长，当其送料长度到达设定的长度时，接触传感器发送第二控制信号。第一数控冲床5接收到第一控制信号、第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压。第二数控冲床8、第二模温机7、第二模具81、第三数控冲床10、第三模温机9、第三模具(图中未示出)的工作原理与第一数控冲床5、第一模温机4、第一模具51相同。
送料装置为供料机1，供料机的轴心卷装有镁合金板带。送料装置还包括夹送辊，夹送辊设置在供料机的运行前方，并用于将供料机卷装的镁合金板带输送到喷涂装置2中；出料装置为用于将镁合金板带重卷的收卷机14，收卷机14一侧还设有用于便于支撑镁合金板带收卷的夹送辊13；生产线系统还包括机械手12，机械手12设置在第二条冲压线与出料装置之间，机械手12抓取成品后，成品通过成品工件输送带11输出。
如有不同的产品，则在冲压模具上做出相应的改变；或者增减冲压线，以完成相应的产品。
对比例1为压铸法得到的镁合金板带。
效果评价及性能检测：
一、对比图2与图4，可见，图2的实施例1的加热步骤后得到的镁合金板带的金相图中镁合金板带的金相偏析减小与不平衡相熔解，从而提高了产品的力学性能；
对比图3与图4，可见，图3的实施例1的三次连续冲压步骤后得到的镁合金板带的金相图镁合金板带冲压后金相均匀，数量级为10μm，大量的细小晶粒，有着很好的力学性能。
二、以实施例1加热步骤中的温度设置为例，研究工艺中的温度与镁合金板带的关系，结果见下表。
表1温度与镁合金板带关系
由表1可见，本发明温度范围之外的镁合金板的强度小，损伤大、裂纹多，而且本发明的工艺中因加工过程中加热和冲压步骤保证温度的一致性，提高了镁合金的成型性能，比单次冲压成型冲压深度可以提高50％。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于包括，
卷装步骤：将镁合金板带卷装在送料装置上，然后进行开卷，将送料装置上的镁合金板带引入喷涂装置中；
喷涂步骤：喷涂装置对镁合金板带涂覆耐热防氧化油；
冲压步骤：涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入N条冲压线，N≥1，N条冲压线依次连接，每条冲压线包括PLC控制器、模温机和数控冲床，模温机对安装在数控冲床上的模具进行预热，预热至280-500℃；温度达到后，PLC控制器接收模温机发送的温度信号并向数控冲床发送第一控制信号，PLC控制器接收传感器的传感信号并向数控冲床发送第二控制信号，数控冲床接收到第一控制信号和第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压，经过N条冲压线后，得到成品，成品从镁合金板带上分离；
出料步骤：镁合金板带的运行前端到达出料装置，出料装置对取走成品后的镁合金带重卷。
2.如权利要求1所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述喷涂步骤中的耐热防氧化油为石墨基润滑脂。
3.如权利要求1所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述喷涂步骤与冲压步骤之间还包括加热步骤，加热步骤为：将涂覆耐热防氧化油后的镁合金板带输送进入中频在线加热器，中频在线加热器中设有热电偶和中频炉，所述热电偶分设于中频炉的进料端和出料端，所述热电偶、中频炉与PLC控制器电性连接PLC控制器接收热电偶发送的进料端和出料端的温度检测信号并根据温度检测信号来控制中频炉对镁合金板进行加热，加热温度为250-450℃。
4.如权利要求3所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述冲压步骤中，当N≥2，上一条冲压线输出的镁合金板带输入下一条冲压线的中频在线加热器中补温，补温后重复冲压，最后一次冲压后，成品与镁合金板带分离。
5.如权利要求1所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述卷装步骤中，所述送料装置为供料机，所述供料机的轴心卷装有镁合金板带。
6.如权利要求5所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述送料装置还包括夹送辊，所述夹送辊靠近供料机的运行前方设置，并用于将供料机卷装的镁合金板带输送到喷涂装置中。
7.如权利要求1所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述冲压步骤中，每条所述冲压线包括PLC控制器、模温机和数控冲床，所述PLC控制器分别与模温机、数控冲床电性连接，所述数控冲床内设有模具，所述模温机设置在数控冲床上并对模具进行加热；所述PLC控制器用于接收模温机发送的模具的温度并将温度与预设温度作对比得出第一对比结果，并根据第一对比结果向数控冲床发送第一控制信号，从而控制数控冲床的工作，所述数控冲床上还设有传感器，所述PLC控制器用于接收传感器的传感信号并根据所述传感信号向数控冲床发送第二控制信号，从而控制数控冲床的工作，数控冲床接收到第一控制信号、第二控制信号后，对镁合金板带进行冲压。
8.如权利要求1所述的镁合金板带连续冲压工艺，其特征在于，所述出料步骤中，所述出料装置为用于将镁合金板带重卷的收卷机。
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