CN111167870B - 一种镁合金板材的挤压成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种镁合金板材的挤压成型工艺，包括镁合金坯料预热、盛锭筒预热、模具预热和挤压，挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.0‑1.2mm/s，挤压10‑25s；第二阶段的挤压速度为0.6‑0.8mm/s；第三阶段的挤压速度为0.4‑0.6mm/s，挤压20‑40s。本发明的挤压工艺，通过改变挤压过程中的挤压速度，使得产品挤压比可达164以上，远远超出了现有技术对挤压工艺的要求，最终加工的镁板厚度可达0.5mm。

Description

一种镁合金板材的挤压成型工艺
技术领域
本发明涉及镁合金挤压技术领域，尤其是一种镁合金板材的挤压成型工艺。
背景技术
目前，常用的变形镁合金主要有AZ31、AZ61、AZ80、ZK31、ZK61、HK31、HK21等牌号，变形镁合金主要是通过挤压、轧制、锻造或拉伸等塑性压力加工，经过挤压、锻造和轧制等生产工艺产出的变形产品具有更高的强度、更好的延伸率和更多样化的力学性能，可以满足更多样化结构件的需求。目前镁合金是否可以采用挤压工艺，跟挤压比有关，理论上采用挤压工艺的挤压比可为10-100(详见《镁合金制备与加工技术》，徐河等编著，冶金工业出版社)。如果挤压比过大，挤压机会因挤压力过大而发生"闷车"，使挤压过程不能正常进行，甚至损坏设备，总之，按照现有技术，挤压比太大的产品无法采用挤压工艺，只能选择锻造或轧制。
发明内容
为解决现有挤压工艺不能生产高挤压比镁合金板材的问题，本发明提供了一种镁合金板材的挤压成型工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种镁合金板材的挤压成型工艺，包括镁合金坯料预热、盛锭筒预热、模具预热和挤压，挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.0-1.2mm/s，挤压10-25s；第二阶段的挤压速度为0.6-0.8mm/s；第三阶段的挤压速度为0.4-0.6mm/s，挤压20-40s。
本发明的有益效果：
本发明的挤压工艺，通过改变挤压过程中的挤压速度，使得产品挤压比可达164以上，远远超出了现有技术对挤压工艺的要求(挤压比10-100)，最终加工的镁板厚度可达0.5mm。
附图说明
图1为实施例中模具的整体结构剖面图；
图2为实施例中模具的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，实施例中的挤压成型工艺，所用模具包括扣合在一起的上模具1和下模具2，上模具1的中部贯穿开设有中空的第一导流腔3，下模具2的中部开设有中空的第二导流腔4，第二导流腔4的底部开设有中空的挤出缝5，挤出缝5的底部贯穿开设有中空的导出腔6；第一导流腔3与第二导流腔4相连并形成中空的整体导流腔；整体导流腔呈哑铃状；位于挤出缝5中间的缝宽大于位于挤出缝5两侧的缝宽。本实施例中，由于模具的导出腔6以及挤出缝5工作时中心压力大，会导致模具弹性形变大，进而影响所挤出板材的尺寸精度。因此在设计模具时，整体导流腔作为原料入口，其呈哑铃状，中间窄，两端宽，使压力向两端分散，减小模具的弹性形变；挤出缝5作为出料口，对挤出精度要求较高，其设计为中间宽，两侧窄，使两侧因缝宽减小导致的弹性形变与中心压力大导致的弹性形变相平衡，进而使得最终挤出的板材厚度尺寸均匀。优选地，位于挤出缝5中间的缝宽比位于挤出缝5两侧的缝宽大10％-20％。
为使多个镁合金坯料能够充分融合，进而不影响板材挤出的连续性，如图2所示，实施例中第一导流腔3入口处的尺寸小于第二导流腔4底部的尺寸，整体导流腔的内壁呈倾斜状。
优选地，导出腔6的宽度大于挤出缝5的宽度，且导出腔6呈多级台阶状，其宽度逐渐增大。
实施例1
本实施例镁合金板材的挤压成型工艺，包括以下步骤：
a、取AZ31B镁合金棒材，长100mm，将其装进棒炉进行加温，使其温度为430℃，保温6小时；
b、本实施例所选挤压设备为T630挤压机，采用加温100℃/小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃，盛锭筒端面温度为320℃；
c、采用上述模具，将模具加温至480℃，保温2小时；
d、挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.0mm/s，挤压10s，第二阶段的挤压速度为0.68mm/s，挤压140s，第三阶段的挤压速度为0.5mm/s，挤压20s。在挤压出口吹入压缩空气，流量为0.03m/min。
本实施例中挤出的板材厚度均匀，为0.50mm，挤压比为172.9。
实施例2
本实施例镁合金板材的挤压成型工艺，包括以下步骤：
a、取AZ31B镁合金棒材，长200mm，将其装进棒炉进行加温，使其温度为400℃，保温6小时；
b、本实施例所选挤压设备为T630挤压机，采用加温100℃/小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃，盛锭筒端面温度为280℃；
c、采用上述模具，将模具加温至460℃，保温3小时；
d、挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.2mm/s，挤压25s，第二阶段的挤压速度为0.8mm/s，挤压240s，第三阶段的挤压速度为0.6mm/s，挤压35s。在挤压出口吹入压缩空气，流量为0.02m/min。
本实施例中挤出的板材厚度均匀，为0.5mm，挤压比为172.9。
实施例3
本实施例镁合金板材的挤压成型工艺，包括以下步骤：
a、取AZ31B镁合金棒材，长150mm，将其装进棒炉进行加温，使其温度为450℃，保温6小时；
b、本实施例所选挤压设备为T630挤压机，采用加温100℃/小时的梯温形式，将盛锭筒加温至420℃，盛锭筒端面温度为360℃；
c、采用上述模具，将模具加温至500℃，保温4小时；
d、挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.0mm/s，挤压15s，第二阶段的挤压速度为0.6mm/s，挤压190s，第三阶段的挤压速度为0.4mm/s，挤压40s。在挤压出口吹入压缩空气，流量为0.01m/min。
本实施例中挤出的板材厚度均匀，为0.5mm，挤压比为172.9。
上面对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出得各种变化，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种镁合金板材的挤压成型工艺，包括镁合金坯料预热、盛锭筒预热、模具预热和挤压，其特征在于：挤压时，将整个挤压过程分为三个阶段：第一阶段的挤压速度为1.0-1.2mm/s，挤压10-25s；第二阶段的挤压速度为0.6-0.8mm/s；第三阶段的挤压速度为0.4-0.6mm/s，挤压20-40s。
2.根据权利要求1所述的挤压成型工艺，其特征在于，在挤压出口吹入压缩空气。
3.根据权利要求1所述的挤压成型工艺，其特征在于，镁合金坯料预热为：将镁合金坯料装进棒炉进行加温，使其温度为400℃-450℃，保温6小时。
4.根据权利要求1所述的挤压成型工艺，其特征在于，盛锭筒预热为：采用加温100℃/小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃-420℃，盛锭筒端面温度为280℃-360℃。
5.根据权利要求1所述的挤压成型工艺，其特征在于，模具预热为：将模具加温至460℃-500℃，保温2-4小时。
6.根据权利要求1所述的挤压成型工艺，其特征在于，所用模具包括扣合在一起的上模具（1）和下模具（2），上模具（1）的中部贯穿开设有中空的第一导流腔（3），下模具（2）的中部开设有中空的第二导流腔（4），第二导流腔（4）的底部开设有中空的挤出缝（5），挤出缝（5）的底部贯穿开设有中空的导出腔（6）；第一导流腔（3）与第二导流腔（4）相连并形成中空的整体导流腔；整体导流腔呈哑铃状；位于挤出缝（5）中间的缝宽大于位于挤出缝（5）两侧的缝宽。
7.根据权利要求6所述的挤压成型工艺，其特征在于，第一导流腔（3）入口处的尺寸小于第二导流腔（4）底部的尺寸，整体导流腔的内壁呈倾斜状。
8.根据权利要求6所述的挤压成型工艺，其特征在于，位于挤出缝（5）中间的缝宽比位于挤出缝（5）两侧的缝宽大10%-20%。
9.根据权利要求6所述的挤压成型工艺，其特征在于，导出腔（6）的宽度大于挤出缝（5）的宽度，且导出腔（6）呈多级台阶状，其宽度逐渐增大。
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