CN110000318A - 一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,属于盒形件锻造成形技术领域,其特征在于包括以下工艺步骤:1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件;2)双级均匀化;3)热预锻:坯料初始温度为420~450℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为14~16MN,下压速度为3.5~4mm/s;4)热终锻:锻件初始温度为380~420℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为17~19MN,下压速度为1.5~2.5mm/s;5)中间固溶;6)冷精锻:下压力为12~14MN,下压速度为1~2mm/s;7)双级时效。本发明优点是节约材料,硬盘壳体壁厚成形极限大,外形尺寸精度高,散热性好。
Description
技术领域
本发明属于盒形件锻造成形技术领域,具体涉及一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法。
背景技术
轻量化镁合金硬盘壳体(四周壁厚为2.5~5.5mm、壳底厚度为3~5mm)是大型台式工作主机、便携式移动硬盘的关键部件,主流的硬盘容量均在6TB以下,转速为5400~7200转/分,目前壳体制造工艺主要是机械切削加工、低压铸造成形、1火次等温热锻成形、1火次热预锻+1火次等温热锻、4~6火次热锻成形,其缺点是材料和能源浪费严重,生产效率低,设备吨位要求高,四周壁厚成形极限小,热锻后在高度方向上存在褶皱现象,薄壁区域尺寸回弹严重导致外形尺寸精度降低,并且在大存储、长时运转条件下存在壳体发热严重等问题,严重降低其服役性能和使用寿命。当硬盘存储容量达到10TB、转速达到3万转/分以上时,需要在壳体腔内充惰性保护气体,兼具轻量化、高强、高导热散热、高气密性的特殊性能要求,对其壳体的轻量化、高性能制造随之也提出了更高要求,现有的技术无法满足该类壳体的高性能精确成形制造。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,可以有效克服现有技术存在的缺点。
本发明目的是这样实现的,其特征在于包括以下工艺步骤:
(1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件,浇注温度为620~650℃,金属模具铸型转速为180~220r/min,浇注速度为10~15kg/s,浇槽距离模盖高度为20~30cm,得到的离心铸造预制板坯铸件的尺寸为:长度L0=80~120mm、宽度W0=30~60mm、高度H0=10~15mm,四周壁厚B0=5.0~8.5mm,凹槽深h0=3~5mm,圆槽半径R0=12~30mm;
(2)双级均匀化:将离心铸造的镁合金预制板坯铸件进行双级均匀化处理,第一次均匀化加热温度为480~490℃,保温6~10h,第二次均匀化是直接加热至520~540℃,保温12~18h;
(3)热预锻:坯料初始温度为420~450℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为14~16MN,下压速度为3.5~4mm/s;
(4)热终锻:锻件初始温度为380~420℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为17~19MN,下压速度为1.5~2.5mm/s;
(5)中间固溶:加热温度为420~450℃,保温时间为4~6h,再水冷至室温;
(6)冷精锻:压力机下压力为12~14MN,下压速度为1~2mm/s,得到冷精锻壳体锻件尺寸为:长度L=100~150mm、宽度W=50~80mm、高度H=20~30mm,壳底厚度h=3~5mm,四周壁厚B=2.5~5.5mm,圆槽半径R=18~40mm;
(7)双级时效处理:将冷精锻壳体锻件进行时效处理,第一次时效温度为120~140℃,保温3~5h,第二次时效温度为160~180℃,保温6~10h,最后空冷至室温。
本发明的优点及有益效果是:可以大幅节约材料,壳体四周壁厚的成形极限大,壳体外形尺寸精度高。在镁合金壳体腔内充惰性保护气体以满足硬盘存储容量达到10TB、转速达到3万转/分以上时,兼具轻量化、高强、高导散热、高气密性的特殊性能优点。
附图说明
图1为立式离心铸造示意图;
图2为立式离心铸造镁合金预制板坯铸件的俯视图;
图3为图2中A-A剖视图;
图4为冷精锻后镁合金壳体的俯视图;
图5为图4中B-B剖视图;
图中:1—浇包 2—浇道 3—浇口 4—锁紧销 5—模具盖板 6—上沙垫 6′—下沙垫 7—金属模具铸型 8—预制板坯铸件 9—冷却水管;
L0—板坯的长度,W0—板坯的宽度,H0—板坯的高度,B0—板坯的四周壁厚,h0—板坯的凹槽深度,R0—板坯的圆槽半径,L—壳体锻件的长度,W—壳体锻件的宽度,H—壳体锻件的高度,B—壳体锻件的四周壁厚,h—壳体锻件的底部厚度,R—壳体锻件的圆槽半径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图4和图5所示为冷精锻后镁合金壳体的俯视图和B-B剖视图,即本发明的一种镁合金硬盘壳体。
实施例1
本实施例提供一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,设定壳体尺寸为:长度L=100mm、宽度W=50mm、高度H=20mm,壳底厚度h=3mm,四周壁厚B=2.5mm,圆槽半径R=18mm;其精锻成形的工艺步骤是:
(1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件,图1所示为立式离心铸造示意图,图中1是浇包,2是浇道,3是浇口,4是锁紧销,5是模具盖板,6是上沙垫,6′是下沙垫,7是金属模具铸型,8是预制板坯铸件,9是冷却水管,浇注温度为620℃,金属模具铸型转速为180r/min,浇注速度为10kg/s,浇槽距离模盖高度为20cm,得到的离心铸造预制板坯尺寸为:长度L0=80mm、宽度W0=30mm、高度H0=10mm,四周壁厚B0=5.0mm,凹槽深h0=3mm,圆槽半径R0=12mm,如图2~3所示;
(2)双级均匀化:将离心铸造的镁合金预制板坯铸件进行双级均匀化处理,第一次均匀化加热温度为480℃,保温6h,第二次均匀化是直接加热至520℃,保温12h;
(3)热预锻:坯料初始温度为420℃,模具预热温度为280℃,压力机下压力为14MN,下压速度为3.5mm/s;
(4)热终锻:锻件初始温度为380℃,模具预热温度为280℃,压力机下压力为17MN,下压速度为1.5mm/s;
(5)中间固溶:加热温度为420℃,保温时间为4h,再水冷至室温;
(6)冷精锻:压力机下压力为12MN,下压速度为1mm/s,得到冷精锻壳体锻件尺寸为:长度L=100mm、宽度W=50mm、高度H=20mm,壳底厚度h=3mm,四周壁厚B=2.5mm,圆槽半径R=18mm,如图4~5所示;
(7)双级时效处理:将冷精锻壳体锻件进行时效处理,第一次时效温度为120℃,保温3h,第二次时效温度为160℃,保温6h,最后空冷至室温。
实施例2
本实施例提供一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,设定壳体尺寸为:长度L=150mm、宽度W=80mm、高度H=30mm,壳底厚度h=5mm,四周壁厚B=5.5mm,圆槽半径R=40mm;其精锻成形的工艺步骤是:
(1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件,图1所示为立式离心铸造示意图,图中1是浇包,2是浇道,3是浇口,4是锁紧销,5是模具盖板,6是上沙垫,6′是下沙垫,7是金属模具铸型,8是预制板坯铸件,9是冷却水管,浇注温度为650℃,金属模具铸型转速为220r/min,浇注速度为15kg/s,浇槽距离模盖高度为30cm,得到的离心铸造预制板坯尺寸为:长度L0=120mm、宽度W0=60mm、高度H0=15mm,四周壁厚B0=8.5mm,凹槽深h0=5mm,圆槽半径R0=30mm,如图2~3所示;
(2)双级均匀化:将离心铸造的镁合金预制板坯铸件进行双级均匀化处理,第一次均匀化加热温度为490℃,保温10h,第二次均匀化是直接加热至540℃,保温18h;
(3)热预锻:坯料初始温度为450℃,模具预热温度为320℃,压力机下压力为16MN,下压速度为4mm/s;
(4)热终锻:锻件初始温度为420℃,模具预热温度为320℃,压力机下压力为19MN,下压速度为2.5mm/s;
(5)中间固溶:加热温度为450℃,保温时间为6h,再水冷至室温;
(6)冷精锻:压力机下压力为14MN,下压速度为2mm/s,得到冷精锻壳体锻件尺寸为:长度L=150mm、宽度W=80mm、高度H=30mm,壳底厚度h=5mm,四周壁厚B=5.5mm,圆槽半径R=40mm,如图4~5所示;
(7)双级时效处理:将冷精锻壳体锻件进行时效处理,第一次时效温度为140℃,保温5h,第二次时效温度为180℃,保温10h,最后空冷至室温。
实施例3
本实施例提供一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,设定壳体尺寸为:长度L=120mm、宽度W=60mm、高度H=25mm,壳底厚度h=4mm,四周壁厚B=4.0mm,圆槽半径R=25mm;其精锻成形的工艺步骤是:
(1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件,图1所示为立式离心铸造示意图,图中1是浇包,2是浇道,3是浇口,4是锁紧销,5是模具盖板,6是上沙垫,6′是下沙垫,7是金属模具铸型,8是预制板坯铸件,9是冷却水管,浇注温度为630℃,金属模具铸型转速为200r/min,浇注速度为12kg/s,浇槽距离模盖高度为25cm,得到的离心铸造预制板坯尺寸为:长度L0=100mm、宽度W0=50mm、高度H0=12mm,四周壁厚B0=6.5mm,凹槽深h0=4mm,圆槽半径R0=20mm,如图2~3所示;
(2)双级均匀化:将离心铸造的镁合金预制板坯铸件进行双级均匀化处理,第一次均匀化加热温度为485℃,保温8h,第二次均匀化是直接加热至530℃,保温15h;
(3)热预锻:坯料初始温度为430℃,模具预热温度为300℃,压力机下压力为15MN,下压速度为3.7mm/s;
(4)热终锻:锻件初始温度为400℃,模具预热温度为300℃,压力机下压力为18MN,下压速度为2.0mm/s;
(5)中间固溶:加热温度为430℃,保温时间为5h,再水冷至室温;
(6)冷精锻:压力机下压力为13MN,下压速度为1.5mm/s,得到冷精锻壳体锻件尺寸为:长度L=120mm、宽度W=60mm、高度H=25mm,壳底厚度h=4mm,四周壁厚B=4.0mm,圆槽半径R=25mm,如图4~5所示;
(7)双级时效处理:将冷精锻壳体锻件进行时效处理,第一次时效温度为130℃,保温4h,第二次时效温度为170℃,保温8h,最后空冷至室温。
Claims (1)
1.一种镁合金硬盘壳体精锻成形方法,其特征在于按以下工艺步骤实现:
(1)采用立式离心铸造方式铸造镁合金预制板坯铸件:浇注温度为620~650℃,金属模具铸型转速为180~220r/min,浇注速度为10~15kg/s,浇槽距离模盖高度为20~30cm,得到的离心铸造预制板坯铸件的尺寸为:长度L0=80~120mm、宽度W0=30~60mm、高度H0=10~15mm,四周壁厚B0=5.0~8.5mm,凹槽深h0=3~5mm,圆槽半径R0=12~30mm;
(2)双级均匀化:将离心铸造的镁合金预制板坯铸件进行双级均匀化处理,第一次均匀化加热温度为480~490℃,保温6~10h,第二次均匀化是直接加热至520~540℃,保温12~18h;
(3)热预锻:坯料初始温度为420~450℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为14~16MN,下压速度为3.5~4mm/s;
(4)热终锻:锻件初始温度为380~420℃,模具预热温度为280~320℃,压力机下压力为17~19MN,下压速度为1.5~2.5mm/s;
(5)中间固溶:加热温度为420~450℃,保温时间为4~6h,再水冷至室温;
(6)冷精锻:压力机下压力为12~14MN,下压速度为1~2mm/s,得到冷精锻壳体锻件尺寸为:长度L=100~150mm、宽度W=50~80mm、高度H=20~30mm,壳底厚度h=3~5mm,四周壁厚B=2.5~5.5mm,圆槽半径R=18~40mm;
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113843385A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-28 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种镁合金轮毂的锻造工艺 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010202898A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 優れた冷間成形性を有する高強度マグネシウム合金板材及びその製造方法 |
CN103203602A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国兵器工业第五二研究所 | 一种镁合金轮毂的制备方法 |
CN103786031A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-05-14 | 中南大学 | 一种中强耐热镁合金模锻件成形工艺 |
CN103909382A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-07-09 | 中南大学 | 一种大直径中强耐热镁合金厚壁筒形件成形工艺 |
CN104831137A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-12 | 重庆大学 | 一种时效强化型镁合金及其热处理工艺 |
CN106544608A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-29 | 航天材料及工艺研究所 | 一种特厚细晶高强韧镁合金锻件的成形方法 |
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2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010202898A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 優れた冷間成形性を有する高強度マグネシウム合金板材及びその製造方法 |
CN103203602A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国兵器工业第五二研究所 | 一种镁合金轮毂的制备方法 |
CN103786031A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-05-14 | 中南大学 | 一种中强耐热镁合金模锻件成形工艺 |
CN103909382A (zh) * | 2014-01-18 | 2014-07-09 | 中南大学 | 一种大直径中强耐热镁合金厚壁筒形件成形工艺 |
CN104831137A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-12 | 重庆大学 | 一种时效强化型镁合金及其热处理工艺 |
CN106544608A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-29 | 航天材料及工艺研究所 | 一种特厚细晶高强韧镁合金锻件的成形方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113843385A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-28 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种镁合金轮毂的锻造工艺 |
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