CN107598266A - 一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法，包括工作台，所述工作台的底端四角分别通过螺丝连接有支撑腿，所述工作台的顶端外壁一侧焊接有竖直设置的支撑杆，所述支撑杆的一侧外壁顶端焊接有水平设置的横梁，所述横梁的底端外壁通过螺丝连接有液压油缸，所述液压油缸的底端焊接有连接块，所述连接块的两侧外壁均通过螺丝连接有水平设置的伸缩钢板，所述伸缩钢板远离连接块的一端焊接有安装箱，且安装箱的内部为中空结构。本发明提出的一种特种镁合金材料的加工装置结构简单，两个切割刀同时对镁合金块进行切割，提高了工作效率，伸缩钢板可以调整两个切割刀之间的距离，可以适用不同切割长度的要求，且操作方便。

Description

一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法

技术领域

本发明属于特种镁合金材料的加工领域，特别是涉及一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，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，耐有机物和碱的腐蚀性能好。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，在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4，它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。

镁金属是中国优势金属，发展我国镁及镁合金是降低我国资源依存度的另一途径，对我国工业发展具有重要的意义。镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。广泛应用于移动电话、笔记本电脑外壳、饰件等压铸产品，在汽车、家电制造等行业的应用也已经比较广泛。镁合金行业中国经济地位的显著提升，为我国的经济增长做出了巨大的贡献。

2013年我国镁合金产量为29.78万吨，同比2012年，增长率高达43.52%，国内镁合金消费量为19.59万吨。2014年我国镁合金产量35.83万吨。2015年我国镁合金产量为41.5万吨，消费量为30.0万吨。

镁合金为最轻的可用于结构材料的实用金属，镁合金强度和刚度明显好于塑料、抗冲击力好于铝合金，且镁合金可100%简单再生使用，为“绿色环保”材料，基于镁合金产品的特点，及下游产品轻量化概念的提出，镁合金产品的市场需求不再仅限于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门，更大的市场需求来自于汽车、通信电子、3C行业。其中汽车行业占比70%、3C行业占比20%，其他行业占比10%。

汽车产业是镁合金应用总量最多、前景最好的产业，全球主要汽车生产企业如宝马、通用、丰田、本田等均在大力研发镁合金汽车部件。目前汽车上共有60多个零部件使用镁合金，其中方向盘骨架、仪表盘、发动机阀盖、变速箱壳、汽车车身等部位应用最多。汽车产业使用镁合金替代铝合金部件在减轻重量的同时也获得了成本的降低，这无疑进一步打开了镁合金应用的空间。智能手机、超极本及平板电脑代表了3C产品的发展方向，基于对智能手机、超级本、平板电脑的普及速度预测，以及镁合金外壳对此类产品发展要求的天然顺应能力（轻薄化、美观化及散热性等）导致的对其他材料的替代。

镁合金是汽车工业最有应用潜力的金属材料。镁合金是最轻的金属结构材料，镁的密度只有1.74g/cm3，是铝的2/3，钢的2/9。采用镁合金能减轻整车重量，可在铝轻量的基础上再减轻15%～20%。镁合金的比强度和比刚度远高于铝和钢，镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，对用镁合金制造刚性好的整体构件十分有利。镁合金还具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可以降低噪声，用于座椅、轮毂可以减少振动，提高了汽车的安全性和舒适性。镁合金重量轻、吸震性能强、铸造性能好，自动化生产能力和模具寿命高、尺寸稳定，作为最轻的工程材料，镁合金不仅是最适合铸造汽车零部件的材料，也是最有效的汽车轻量化材料。

汽车用镁合金蓬勃崛起，替代铝合金空间巨大。从汽车轻量化发展看，大量采用轻质材料是目前汽车轻量化发展的主要方向。汽车轻量化材料经历了铸铁铸件到铝合金压铸件的替代过程，铝合金在金属密度上明显轻于铸铁，且随铝合金压铸工艺不断提升，在壳体件上逐渐替代铸铁。但是我们认为汽车轻量化是永无止境的，随着更轻材料的发现及工艺提升，材料替代将不断上演，目前以镁合金为代表的更为轻质材料将逐渐替代铝合金在汽车上的应用。

镁合金压铸工艺日渐成熟，应用范围不断扩大：一方面随着充氧压铸、真空铸造和半固态压铸等工艺不断发展，高性能镁合金挤压加工技术、镁合金高效短流程成形技术等技术能有效提高镁合金耐腐蚀性，提高镁合金产品的性能及生产效率，降低生产成本；另一方面现有镁合金压铸件应用范围与铝合金的重合度日渐扩大，我们判断随着镁合金的压铸工艺进一步提升，镁合金压铸件替代铝合金产品将成为未来汽车轻量化的主要趋势。

镁铝比价保持低位进一步打开镁合金应用空间。2008年至今镁、铝大宗商品价格持续下跌，同时镁铝比价指数下跌至历史低位，在1.2左右波动；据权威机构测算，在镁铝比价系数达到1.3时，镁合金产品进行大规模生产已具备经济效益。镁合金生产成本下降使得镁合金替代铝合金具有了经济优势，汽车产业使用镁合金替代铝合金部件在减轻重量的同时也获得了成本的降低，这将有助于进一步打开了镁合金应用的空间。

依据镁合金对铝合金的替代，我们认为镁在汽车上的应用将至少达到铝的水平，随着镁合金铸造工艺的提升和燃油消耗压力的增加，镁合金在汽车上大量应用的经济性将逐步凸显，全球单车用镁量将持续提升，单车用镁潜力将达100kg。预计到2020年，欧美日汽车用镁合金的市场需求是77万吨，国内需求为8～10万吨。

镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻，另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。现有的特种镁合金材料的加工时，对成型的镁合金进行切割时，都是先将镁合金的一侧先切割，再将镁合金通过机械设备调整方向，来切割镁合金的另一边，这样的切割方式，操作不便，工作效率低下，不能根据实际切割需要灵活调整切割距离。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供技术方案（一）：

一种特种镁合金材料的加工装置，包括工作台，所述工作台的底端四角分别通过螺丝连接有支撑腿，所述工作台的顶端外壁一侧焊接有竖直设置的支撑杆，所述支撑杆的一侧外壁顶端焊接有水平设置的横梁，所述横梁的底端外壁通过螺丝连接有液压油缸，所述液压油缸的底端焊接有连接块，所述连接块的两侧外壁均通过螺丝连接有水平设置的伸缩钢板，所述伸缩钢板远离连接块的一端焊接有安装箱，且安装箱的内部为中空结构，所述安装箱的一侧外壁通过螺丝连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴焊接有水平设置转动杆，且转动杆的一端延伸至安装箱的内部，所述转动杆的一端焊接有切割刀，所述工作台的顶端外壁开设有凹槽，且凹槽内卡接有置物板。

为了进一步提高本发明的使用性能，所述置物板位于连接块的正下方，且置物板的顶端两侧均开设有切割槽，切割槽位置和切割刀的位置相适配。

为了进一步提高本发明的使用性能，所述驱动电机通过导线连接有开关，且开关连接有控制器。

为了进一步提高本发明的使用性能，所述控制器型号为DATA-7311控制器

为了进一步提高本发明的使用性能，所述驱动电机外壳表面有均匀分布的散热孔。

为了进一步提高本发明的使用性能，所述安装箱的底端外壁开设有竖直设置的刀槽，且刀槽的位置和切割刀的位置相匹配。

为了进一步提高本发明的使用性能，所述连接块的底端高度高于安装箱的底端高度。

本发明提供技术方案（二）：一种特种镁合金材料的加工方法，包括以下步骤：

首先，将待切割的镁合金块放置在所述置物板上。

然后，启动所述驱动电机，使得所述切割刀随着所述驱动电机的输出轴一起转动。

然后，所述启动液压油缸，将所述连接块向下推动，所述安装箱也随着所述连接块一起向下移动。

最后，两个所述切割刀同时对镁合金块进行切割，切割完成后将镁合金块取出，进行持续切割作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的一种特种镁合金材料的加工装置结构简单，将待切割的镁合金块放置在置物板上，启动驱动电机，使得切割刀随着驱动电机的输出轴一起转动，再启动液压油缸，将连接块向下推动，安装箱也随着连接块一起向下移动，两个切割刀同时对镁合金块进行切割，提高了工作效率，伸缩钢板可以调整两个切割刀之间的距离，可以适用不同切割长度的要求，且操作方便。

附图说明

图1是本发明所述一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法的结构示意图。

图2是本发明所述一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法的俯视结构示意图。

图3是本发明所述一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法的局部俯视结构示意图。

附图标记说明如下：

1、连接块；2、伸缩钢板；3、支撑腿；4、工作台；5、切割刀；6、驱动电机；7、安装箱；8、液压油缸；9、横梁；10、支撑杆；11、置物板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图3所示，一种特种镁合金材料的加工装置及加工方法，包括工作台4，工作台4的底端四角分别通过螺丝连接有支撑腿3，工作台4的顶端外壁一侧焊接有竖直设置的支撑杆10，支撑杆10的一侧外壁顶端焊接有水平设置的横梁9，横梁9的底端外壁通过螺丝连接有液压油缸8，液压油缸8的底端焊接有连接块1，连接块1的两侧外壁均通过螺丝连接有水平设置的伸缩钢板2，伸缩钢板2远离连接块1的一端焊接有安装箱7，且安装箱7的内部为中空结构，安装箱7的一侧外壁通过螺丝连接有驱动电机6，驱动电机6的输出轴焊接有水平设置转动杆，且转动杆的一端延伸至安装箱7的内部，转动杆的一端焊接有切割刀5，工作台4的顶端外壁开设有凹槽，且凹槽内卡接有置物板11。

置物板11位于连接块1的正下方，且置物板11的顶端两侧均开设有切割槽，切割槽位置和切割刀5的位置相适配，驱动电机6通过导线连接有开关，且开关连接有型号为DATA-7311的控制器，安装箱7的底端外壁开设有竖直设置的刀槽，且刀槽的位置和切割刀5的位置相匹配，连接块1的底端高度高于安装箱7的底端高度。

以下为本发明的加工方法：

首先，将待切割的镁合金块放置在所述置物板11上。

然后，启动所述驱动电机6，使得所述切割刀5随着所述驱动电机6的输出轴一起转动。

然后，所述启动液压油缸8，将所述连接块1向下推动，所述安装箱7也随着所述连接块1一起向下移动。

最后，两个所述切割刀6同时对镁合金块进行切割，切割完成后将镁合金块取出，进行持续切割作业。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (8)

1.一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：包括工作台（4），所述工作台（4）的底端四角分别通过螺丝连接有支撑腿（3），所述工作台（4）的顶端外壁一侧焊接有竖直设置的支撑杆（10），所述支撑杆（10）的一侧外壁顶端焊接有水平设置的横梁（9），所述横梁（9）的底端外壁通过螺丝连接有液压油缸（8），所述液压油缸（8）的底端焊接有连接块（1），所述连接块（1）的两侧外壁均通过螺丝连接有水平设置的伸缩钢板（2），所述伸缩钢板（2）远离连接块（1）的一端焊接有安装箱（7），且安装箱（7）的内部为中空结构，所述安装箱（7）的一侧外壁通过螺丝连接有驱动电机（6），所述驱动电机（6）的输出轴焊接有水平设置转动杆，且转动杆的一端延伸至安装箱（7）的内部，所述转动杆的一端焊接有切割刀（5），所述工作台（4）的顶端外壁开设有凹槽，且凹槽内卡接有置物板（11）。

2.根据权利要求1所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述置物板（11）位于连接块（1）的正下方，且置物板（11）的顶端两侧均开设有切割槽，切割槽位置和切割刀（5）的位置相适配。

3.根据权利要求1所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述驱动电机（6）通过导线连接有开关，且开关连接有控制器。

4.根据权利要求3所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述控制器型号为DATA-7311控制器。

5.根据权利要求3所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述驱动电机（6）外壳表面有均匀分布的散热孔。

6.根据权利要求1所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述安装箱（7）的底端外壁开设有竖直设置的刀槽，且刀槽的位置和切割刀（5）的位置相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种特种镁合金材料的加工装置，其特征在于：所述连接块（1）的底端高度高于安装箱（7）的底端高度。

8.一种特种镁合金材料的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

首先，将待切割的镁合金块放置在所述置物板（11）上；

然后，启动所述驱动电机（6），使得所述切割刀（5）随着所述驱动电机（6）的输出轴一起转动；

然后，所述启动液压油缸（8），将所述连接块（8）向下推动，所述安装箱（8）也随着所述连接块（1）一起向下移动；

最后，两个所述切割刀（6）同时对镁合金块进行切割，切割完成后将镁合金块取出，进行持续切割作业。