CN107335706A - 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法 - Google Patents

一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107335706A
CN107335706A CN201710672202.4A CN201710672202A CN107335706A CN 107335706 A CN107335706 A CN 107335706A CN 201710672202 A CN201710672202 A CN 201710672202A CN 107335706 A CN107335706 A CN 107335706A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium alloy
alloy plate
hot stamping
plate hot
crystallized ability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710672202.4A
Other languages
English (en)
Inventor
徐群
张飞
李少宝
张维林
董万斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feixi Tongli Machine Co Ltd
Original Assignee
Feixi Tongli Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feixi Tongli Machine Co Ltd filed Critical Feixi Tongli Machine Co Ltd
Priority to CN201710672202.4A priority Critical patent/CN107335706A/zh
Publication of CN107335706A publication Critical patent/CN107335706A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/18—Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously
    • 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
    • C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

本发明属于镁合金板材热冲压技术领域，具体涉及一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括在镁合金板材表面喷射UCON A型水溶性介质，配合远红外线处理，输送带和模具进行预热。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中方法利用UCON A型水溶性介质淬火配合低温远红外线处理能够提高镁合金的冲压成形能力，在输送过程中完成润滑液的喷淋，能够保证润滑液均匀分布的同时缩短生产时间，润滑液的使用能够减少在冲压过程中对镁合金板材表面的损伤；缩短传输时间，并对传输带和成型模具进行预热，能够改善铝合金成形过程中抗时稳定性，进而提高冲压成品率，适用于镁合金板材冲压成形深度要求较高的工艺。

Description

一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法
技术领域
本发明属于镁合金板材热冲压技术领域，具体涉及一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法。
背景技术
镁合金有具有密度低、比强度高、比刚度高、抗震性好、抗电磁屏蔽性能好、良好的兼容性以及可回收再利用的特点，镁合金无论是作为结构材料还是功能材料都有很大的应用潜力，但是镁合金的塑性变形能力较差，主要原因有：常用镁合金属于密排六方结构，在室温下的塑性变形能力差，滑移系少，只有在基面滑移系能开动，这是塑性变形能力差的根本原因；经过轧制获得的镁合金板材具有较强的基面组织，这种基面组织不利于板材的拉深成型，对镁合金板材的冲压成型带来了难度；由于以上原因，镁合金板材在温室下难以冲压成型，随着温度的升高，由于镁合金动态回复、动态再结晶的作用以及非基面滑移系的开动，使镁合金板材在高温条件下具有较好的成型能力，与其他金属相比，镁合金单位面积比热容地，散热更快，因此在实际薄板加热转运至冲压模具的过程中，常常由于镁合金薄板热量散失使其温度大幅降低，导致成形温度不易控制，废品率高。
目前镁合金板材的冲压生产，通常采用减小温降，可以提高热炉的加热温度，缺点是耗能高，镁合金板材表面氧化严重，冲压件的尺寸精度差，二是用模具来加热镁板坯料，缺点是生产效率降低，因此，如何提高镁合金板材热冲压的合格率和生产效率是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至120-160℃，将冲压板材的模具预热至200-240℃并保温至冲压完成，将镁合金板材在温度为300-500℃中保温20-50分钟，然后在其表面喷射温度为60-80℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为1.5-2.5%，然后在温度为70-80℃的远红外线处理25-30分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，板材定位后开始冲压，冲压完成后出料即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为2-5mm。
作为对上述方案的进一步改进，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
作为对上述方案的进一步改进，所述远红外线的波长为12-25μm。
作为对上述方案的进一步改进，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡。
作为对上述方案的进一步改进，所述冲压时的变形温度为240-280℃，拉深速度为1.2-1.8mm/s，压边力为2.6-3.4N/mm²。
由于镁合金是密排六方结构金属，在常温条件下只有基面一个滑移面，三个滑移系，塑性变形能力差；通过高温加热后用相应的水溶性介质处理，再利用低温远红外线照射，使原子的活动能力增强，非基面滑移系与基面滑移系之间的临界剪切应力差值减小，从而使镁合金的塑性变形能力得到大幅提高，镁合金的冲压成形能力也明显增强，因此能够提高生产效率和成品率。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中方法利用UCON A型水溶性介质淬火配合低温远红外线处理能够提高镁合金的冲压成形能力，在输送过程中完成润滑液的喷淋，能够保证润滑液均匀分布的同时缩短生产时间，润滑液的使用能够减少在冲压过程中对镁合金板材表面的损伤；缩短传输时间，并对传输带和成型模具进行预热，能够改善铝合金成形过程中抗时稳定性，进而提高冲压成品率，适用于镁合金板材冲压成形深度要求较高的工艺。
具体实施方式
实施例1
一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至140℃，将冲压板材的模具预热至220℃并保温至冲压完成，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为4mm；
将镁合金板材在温度为400℃中保温35分钟，然后在其表面喷射温度为70℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为2%，然后在温度为75℃、波长为18μm的远红外线处理28分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡；
板材定位后开始冲压，冲压时的变形温度为260℃，拉深速度为1.5mm/s，压边力为3.2N/mm²，冲压完成后出料即得。
其中，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
本发明中步骤（1）处理后镁合金板材的屈服强度从163MPa降到106MPa，屈强比从0.67降到0.42，延伸率从21.5%增加到27.6%，冲压性能得到明显改善。
实施例2
一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至120℃，将冲压板材的模具预热至240℃并保温至冲压完成，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为2mm；
将镁合金板材在温度为500℃中保温20分钟，然后在其表面喷射温度为80℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为2.5%，然后在温度为80℃、波长为25μm的远红外线处理25分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡；
板材定位后开始冲压，冲压时的变形温度为240℃，拉深速度为1.8mm/s，压边力为2.6N/mm²，冲压完成后出料即得。
其中，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
本发明中步骤（1）处理后镁合金板材的屈服强度从163MPa降到103MPa，屈强比从0.67降到0.39，延伸率从21.5%增加到28.2%，冲压性能得到明显改善。
实施例3
一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至160℃，将冲压板材的模具预热至200℃并保温至冲压完成，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为5mm；
将镁合金板材在温度为300℃中保温50分钟，然后在其表面喷射温度为60℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为1.5%，然后在温度为70℃、波长为12μm的远红外线处理30分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡；
板材定位后开始冲压，冲压时的变形温度为280℃，拉深速度为1.2mm/s，压边力为3.4N/mm²，冲压完成后出料即得。
其中，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
本发明中步骤（1）处理后镁合金板材的屈服强度从163MPa降到107MPa，屈强比从0.67降到0.41，延伸率从21.5%增加到28.3%，冲压性能得到明显改善。
实施例4
一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至140℃，将冲压板材的模具预热至220℃并保温至冲压完成，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为4mm；
在镁合金板材表面喷射温度为70℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为2%，然后在温度为75℃、波长为18μm的远红外线处理28分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡；
板材定位后开始冲压，冲压时的变形温度为260℃，拉深速度为1.5mm/s，压边力为3.2N/mm²，冲压完成后出料即得。
其中，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
本发明中步骤（1）处理后镁合金板材的屈服强度从163MPa降到151MPa，屈强比从0.67降到0.63，延伸率从21.5%增加到22.8%，冲压性能改变不大。
实施例5
一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至140℃，将冲压板材的模具预热至220℃并保温至冲压完成，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为4mm；
将镁合金板材在温度为400℃中保温35分钟，然后在其表面喷射温度为70℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为2%，然后在温度为75℃的条件下烘制30分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡；
板材定位后开始冲压，冲压时的变形温度为260℃，拉深速度为1.5mm/s，压边力为3.2N/mm²，冲压完成后出料即得。
其中，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
本发明中步骤（1）处理后镁合金板材的屈服强度从163MPa降到106MPa，屈强比从0.67降到0.65，延伸率从21.5%增加到21.8%，冲压性能改变不大。

Claims (6)

1.一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，包括以下内容：
（1）将运送板材的输送带预热至120-160℃，将冲压板材的模具预热至200-240℃并保温至冲压完成，将镁合金板材在温度为300-500℃中保温20-50分钟，然后在其表面喷射温度为60-80℃的UCON A型水溶性介质，UCON A型水溶性介质的质量浓度为1.5-2.5%，然后在温度为70-80℃的远红外线处理25-30分钟；
（2）在15s内将输送至成型模具中，在输送过程中两面分别喷淋润滑液，板材定位后开始冲压，冲压完成后出料即得。
2.如权利要求1所述一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，所述成型模具包括凸模和凹模，冲压深度为2-5mm。
3.如权利要求1所述一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，所述镁合金板材的厚度为0.8-1.2mm。
4.如权利要求1所述一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，所述远红外线的波长为12-25μm。
5.如权利要求1所述一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，所述润滑液为HR-13AS水溶性冲压润滑剂，喷涂量为12-18g/㎡。
6.如权利要求1所述一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法，其特征在于，所述冲压时的变形温度为240-280℃，拉深速度为1.2-1.8mm/s，压边力为2.6-3.4N/mm²。
CN201710672202.4A 2017-08-08 2017-08-08 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法 Pending CN107335706A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710672202.4A CN107335706A (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710672202.4A CN107335706A (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107335706A true CN107335706A (zh) 2017-11-10

Family

ID=60216878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710672202.4A Pending CN107335706A (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107335706A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4138525B2 (ja) * 2003-02-20 2008-08-27 株式会社 沖情報システムズ マグネシウム合金製品の製造方法
CN102350456A (zh) * 2011-08-05 2012-02-15 北京广灵精华科技有限公司 一种镁合金板材加工方法
CN102877014A (zh) * 2012-09-13 2013-01-16 燕山大学 一种适用于具有时效硬化特性镁合金的热处理方法
US8480823B1 (en) * 2007-09-13 2013-07-09 The Boeing Company Induction forming of metal components with integral heat treatment
CN103212617A (zh) * 2013-04-18 2013-07-24 重庆市科学技术研究院 镁合金板材热冲压成型自动化生产方法
CN103286235A (zh) * 2013-04-18 2013-09-11 重庆市科学技术研究院 镁合金板材热冲压成型自动化生产线
CN104057264A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 重庆大学 一种镁合金冲压成型方法
CN106191587A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 中国科学院长春应用化学研究所 稀土镁合金与稀土镁合金吊顶扣板的制备方法
CN106544106A (zh) * 2016-11-03 2017-03-29 湖南航天新材料技术研究院有限公司 一种冲压模具用润滑剂及镁合金冲压成型工艺
CN106676301A (zh) * 2017-03-09 2017-05-17 吉林大学 一种协同合金化挤压镁合金的制备方法
CN107008792A (zh) * 2017-05-09 2017-08-04 深圳市中创镁工程技术有限公司 一种镁合金板带连续冲压工艺

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4138525B2 (ja) * 2003-02-20 2008-08-27 株式会社 沖情報システムズ マグネシウム合金製品の製造方法
US8480823B1 (en) * 2007-09-13 2013-07-09 The Boeing Company Induction forming of metal components with integral heat treatment
CN102350456A (zh) * 2011-08-05 2012-02-15 北京广灵精华科技有限公司 一种镁合金板材加工方法
CN102877014A (zh) * 2012-09-13 2013-01-16 燕山大学 一种适用于具有时效硬化特性镁合金的热处理方法
CN103212617A (zh) * 2013-04-18 2013-07-24 重庆市科学技术研究院 镁合金板材热冲压成型自动化生产方法
CN103286235A (zh) * 2013-04-18 2013-09-11 重庆市科学技术研究院 镁合金板材热冲压成型自动化生产线
CN104057264A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 重庆大学 一种镁合金冲压成型方法
CN106191587A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 中国科学院长春应用化学研究所 稀土镁合金与稀土镁合金吊顶扣板的制备方法
CN106544106A (zh) * 2016-11-03 2017-03-29 湖南航天新材料技术研究院有限公司 一种冲压模具用润滑剂及镁合金冲压成型工艺
CN106676301A (zh) * 2017-03-09 2017-05-17 吉林大学 一种协同合金化挤压镁合金的制备方法
CN107008792A (zh) * 2017-05-09 2017-08-04 深圳市中创镁工程技术有限公司 一种镁合金板带连续冲压工艺

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
（美）P.K.迈利克等: "《汽车轻量化——材料、设计与制造》", 30 June 2012, 机械工业出版社 *
B.C.纳塔波夫等: "《金属热处理》", 30 June 1959, 冶金工业出版社 *
刘静安等: "《简明镁合金材料手册》", 31 August 2016, 冶金工业出版社 *
崔崑: "《钢铁材料及有色金属材料》", 31 August 1981, 机械工业出版社 *
李华兴: "利用远红外线辐射加热处理铝合金", 《金属热处理》 *
李泉华: "《热处理实用技术》", 31 January 2007, 机械工业出版社 *
梁小芯: "水溶性冲压润滑剂的研制", 《机械》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103706743B (zh) 一种钛合金鼓筒锻件的模锻成型工艺
CN103212617B (zh) 镁合金板材热冲压成型自动化生产方法
CN105108457B (zh) 整体被动盘的加工方法
CN105344819A (zh) 大曲率钛合金蒙皮零件的等温成形模具及其成形方法
CN103668027A (zh) 一种TC25钛合金的准β锻造工艺
CN102989986A (zh) 一种tc4合金大型鼓筒锻件的锻造工艺
CN104874713B (zh) 一种喷油器体的连续复合成型工艺
CN106734465B (zh) 基于多层普通金属复合板热冲压成形制作汽车b柱的方法
CN106378374A (zh) 一种钢制板材的冲压工艺
CN106424282A (zh) 一种利用梯度温差冲压成型的钢制板材冲压工艺
CN205341647U (zh) 大曲率钛合金蒙皮零件的等温成形模具
CN107335706A (zh) 一种提高镁合金板材热冲压成形能力的方法
CN101988142A (zh) 一种模具热处理两液淬火工艺
CN103846388A (zh) 一种驱动链轮成型制造方法
CN107030248A (zh) 高尔夫球杆头制造方法
CN104624899A (zh) 一种200公斤级tc4-dt钛合金改锻方法
CN105880442B (zh) 一种套类锻件用空收成型方法
CN105773067A (zh) 一种钢锹生产工艺
CN107413997A (zh) 一种哑铃的锻造方法
CN102554066A (zh) 整体压制连体园林耙的方法
CN101234405B (zh) 一种变摩擦条件的正反向超塑胀形方法
CN102091909A (zh) 农机刀片的生产技术
CN104148905A (zh) 一种球形封头的加工工艺
CN104624896A (zh) L15进气道外壁板模锻生产工艺
CN105499929B (zh) 压缩机支撑板冲压前加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171110

RJ01 Rejection of invention patent application after publication