CN107838351A

CN107838351A - 一种镁合金薄板的加工成型方法与用途

Info

Publication number: CN107838351A
Application number: CN201711012833.XA
Authority: CN
Inventors: 杨晓艳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2018-03-27

Abstract

本发明公开了一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：(1)在上、下加热板将模具温度升高到450℃之后，对模具型芯与型腔表面喷涂润滑剂，开模把加热好镁合金坯料放入下模型腔内；(2)机床下行，模具通过导柱和导套导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压10‑30秒，待压力表不再变化时，上模上行开模；(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。本发明制备得到的镁合金薄板经等温锻造，成形效果良好，填充饱满，毛边规则；为检测材料的机械加工性能对等温锻件进行了CNC机械加工。压制结果表明：高温能够降低材料的变形抗力，提高材料流动性能，获得的制件机械加工性能良好，可阳极氧化处理。作为等温锻造坯料，成形制件更加美观，锻后可不需冲切毛边模具。

Description

一种镁合金薄板的加工成型方法与用途

技术领域

本发明涉及金属成型技术领域，尤其涉及一种镁合金薄板的加工成型方法与用途。

背景技术

手机及电脑作为通讯电子产品的代表，两者在目前的现代化生活中是必不可少的设备，其组成部件手机壳及电脑壳的生产加工工艺，都包含注塑工艺和CNC数控加工工艺。注塑工艺很显然是对材料为塑料时的加工工艺，正因为薄板类金属制件难以成行，所以目前市场上塑料制件还是占据了薄板件的庞大市场。但是由于塑料的生产加工对生态环境的污染严重，以及大众对于手机及电脑壳质感的要求，金属薄板制件正逐渐取代塑料制件。

CNC数控加工的金属型薄板件其加工时间长，对于需要3D面加工的制件其加工周期更加长，并且CNC数控加工对材料利用率极低。据数据显示某品牌手机外壳通过CNC数控加工，生产一个质量100g左右的手机壳制件，坯料的质量为584g，材料利用率仅仅为17.12％。此工艺已不再符合低碳低消耗，高效节约，可持续发展战略宗旨。

镁合金材料能充分满足电子产品的集成化、轻薄化、微型化等要求，常被用于中高档、超薄型或尺寸较小的笔记本电脑外壳。镁合金电脑外壳阳极化工艺获得的靓丽颜色，为笔记本电脑增色不少，同时在满足强度要求下，壁厚仅为0.8mm，从而质量小，并且机械加工变形也很小。镁合金优异的散热性可以使电脑结构更紧凑，因而成为了便携式笔记本电脑的首选材料。

薄板类电脑、手机壳制件产品的生产工艺改进要求，提出薄板类制件毛坯结构精密化、成形工艺过程简化、生产周期缩短、保证产品表面质量等需解决的问题，达到节约材料、降低能耗、降低成本、提高生产效率、无污染等目标。

然而，现有加工工艺及材料，均存在以下问题：①手机壳的底面3D面的回弹；②薄板件成形流动困难；③轻合金的锻造温度范围窄，热成形时温度损失快。

发明内容

本发明的目的在于提出一种镁合金薄板的加工成型方法与用途，其能够使得成形制件回弹量小，解决轻合金对变形速率敏感问题，缩短零件的生产周期，降低生产成本，提升企业市场竞争力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：

(1)在上、下加热板将模具温度升高到450℃之后，对模具型芯与型腔表面喷涂润滑剂，开模把加热好镁合金坯料放入下模型腔内；

(2)机床下行，模具通过导柱和导套导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压10-30秒，待压力表不再变化时，上模上行开模；

(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。

本发明采用的所述镁合金，其组成按照质量含量包括：Al 2.5-3.5％，Zn 0.6-1.4％，Mn 0.2-1.0％，Si 0.01-0.1％，Fe 0.001-0.005％，Cu 0.005-0.05％，Cr 0.05-0.5％，Ti 0.05-0.5％，S 0.001-0.005％，Mg余量。

相较于现有技术，其认为S、Fe和Cu属于杂质，对镁合金存在劣质影响。本发明经过试验发现，上述3种组分，控制在特定范围之后，对薄板的回弹及成型存在促进作用，属于必须添加的成分，其是有益组分。

优选的，本发明所述的镁合金薄板用于手机壳及笔记本电脑壳。

本发明对镁合金薄板件采用等温锻造成形技术加工。由于等温锻造材料处于变形恒温阶段，变形抗力小，压制过程采取保压，使得成形制件回弹量小；镁合金锻造温度范围窄，尤其薄板坯料从加热炉中取出放入模具型腔这一过程，将要散失大量热量，使坯料温度达不到锻造要求，等温锻造很好地解决了这一问题。等温锻造的变形速率缓慢很好地解决了镁合金对变形速率敏感问题。镁合金薄板件的等温锻造成形技术一副模具即可完成制件成形，很好地缩短了零件的生产周期，降低了生产成本，提升了企业市场竞争力。

本发明制备得到的镁合金薄板经等温锻造，成形效果良好，填充饱满，毛边规则；为检测材料的机械加工性能对等温锻件进行了CNC机械加工。压制结果表明：高温能够降低材料的变形抗力，提高材料流动性能，获得的制件机械加工性能良好，可阳极氧化处理。作为等温锻造坯料，成形制件更加美观，锻后可不需冲切毛边模具。

附图说明

图1是本发明手机壳等温锻造模具装配示意图。

附图标记说明：

1、下模垫板，2、双头螺钉，3、内六角螺钉，4、下模隔热层，5、下模保温层，6、套筒，7、下加热板，8、导柱，9、导套，10、复位杆，11、保温层，12、弹簧，13、内六角螺钉，14、上隔热层，15、连接片，16、螺母，17、中间板，18、内六角螺钉，19、横梁，20、顶杆，21、圆柱头螺钉，22、上模垫板，23、上加热板，24、上模，25、下模。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明具体实施方式1提供的手机壳等温锻造模具装配示意图。

本发明的制备工艺工作原理如下：在上、下加热板7、23将模具温度升高到450℃之后，开模把加热好的坯料放入下模25型腔内，机床下行，模具通过导柱8和导套9导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压一定时间后开模。模具在合模时，卸料机构的弹簧12呈压缩状态，如此便能给中间板17向上的力，使得横梁19的上端面与上模垫板下端面是贴合的，顶杆20下端面与模芯端面平齐；当模具打靠之后，上模随着设备上行，弹簧逐渐松弛，待上模即将上行到最高处时，复位杆10达到上行极限，给横梁19一个向下的力，使顶杆20向下运动，顶出制件，卸料工步完成；清理模芯24和模腔25表面喷涂润滑剂，合模升温，如此反复。

实施例1

一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：

(2)机床下行，模具通过导柱和导套导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压10秒，待压力表不再变化时，上模上行开模；

(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。

本发明采用的所述镁合金，其组成按照质量含量包括：Al 2.5％，Zn 0.6％，Mn0.2％，Si 0.01％，Fe 0.001％，Cu 0.005％，Cr 0.05％，Ti 0.05％，S 0.001％，Mg余量。

实施例2

一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：

(2)机床下行，模具通过导柱和导套导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压30秒，待压力表不再变化时，上模上行开模；

(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。

本发明采用的所述镁合金，其组成按照质量含量包括：Al 3.5％，Zn 1.4％，Mn1.0％，Si 0.1％，Fe 0.005％，Cu 0.05％，Cr 0.5％，Ti 0.5％，S 0.005％，Mg 余量。

实施例3

一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：

(2)机床下行，模具通过导柱和导套导向合模，上模下压，当压力机的压力表接近500T时，保压20，待压力表不再变化时，上模上行开模；

(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。

本发明采用的所述镁合金，其组成按照质量含量包括：Al 3，Zn 1.0％，Mn 0.5％，Si 0.05％，Fe 0.005％，Cu 0.01％，Cr 0.2％，Ti 0.05-0.5％，S 0.003％，Mg余量。

实施例1-3的镁合金薄板经等温锻造，成形效果良好，填充饱满，毛边规则；为检测材料的机械加工性能对等温锻件进行了CNC机械加工。压制结果表明：高温能够降低材料的变形抗力，提高材料流动性能，获得的制件机械加工性能良好，可阳极氧化处理。作为等温锻造坯料，成形制件更加美观，锻后可不需冲切毛边模具。

Claims

1.一种镁合金薄板的加工成型方法，包括：

(3)模具开模之后，将制件从上模芯上顶出。

2.根据权利要求1所述的镁合金薄板的加工成型方法，其特征在于，所述镁合金，其组成按照质量含量包括：Al 2.5-3.5％，Zn 0.6-1.4％，Mn 0.2-1.0％，Si 0.01-0.1％，Fe0.001-0.005％，Cu 0.005-0.05％，Cr 0.05-0.5％，Ti 0.05-0.5％，S 0.001-0.005％，Mg余量。

3.根据权利要求1或2所述的镁合金薄板的加工成型方法，其特征在于，所述的镁合金薄板用于手机壳及笔记本电脑壳。