CN117102424A - 一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置及工艺，属于硬盘壳体加工技术领域。该一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，包括挤压装置，挤压装置内设置冷却系统，冷却系统在挤压装置对胚料进行挤压之前对胚料进行冷却处理，为增加胚料冷却速度，对准盛放胚料的挤压槽位置进行喷淋，使得胚料在挤压过程中不会温度过高导致胚料氧化程度高，影响产品质量，本发明提供的装置及工艺能够避免镁合金材质的硬盘壳体在锻造过程中出现开裂现象，从而导致产品质量下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硬盘壳体加工技术领域，具体而言，涉及一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置及工艺。
背景技术
近年来对轻质材料的需求越来越大，镁合金作为结构材料由于具有比重小、强度和刚度高、导热和导电性好、切削加工性好、优良的阻尼性和电磁屏蔽性、易于加工成形和回收等优点，因此广泛应用于汽车、电子、通讯等行业。
镁合金材质的硬盘壳体对硬盘内的电路和存储颗粒起到绝缘、防腐、减振等效果，硬盘壳体在锻造过程中可以选用铸造镁合金和变形镁合金，其中变形镁合金在塑性成形过程中，需要进行挤压，但在挤压过程中会产生大量热，镁合金温度可能因超过固相线温度而开裂，为此，本发明提供一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置及工艺。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置及工艺，旨在改善硬盘壳体在锻压成形时，容易出现开裂，进而导致产品质量下降的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，包括：
一挤压装置，所述挤压装置包括：
一装置底座，所述装置底座上表面设置挤压槽，所述装置底座内环绕挤压槽设置空腔结构；
一固定板，所述固定板设置在所述装置底座上方；
至少二组支撑柱，所述支撑柱竖直设置，两所述支撑柱一端贯穿所述固定板，另一端固定在所述装置底座靠近边沿处；
一气缸，所述气缸设置在所述固定板底面，所述气缸外接控制系统，所述气缸底部输出轴固定移动板；
一夯锤，所述夯锤设置在所述移动板底部，所述夯锤能够进入所述挤压槽内；
一冷却系统；
其中，气缸能够带动所述移动板在所述支撑柱上上下移动，夯锤下移能够对放置在所述挤压槽内的胚料进行挤压，冷却系统能够对胚料进行降温。
优选的，所述冷却系统包括：
一冷却水管，所述冷却水管盘绕设置在所述空腔结构内；
一供水箱，所述供水箱通过管道连接所述冷却水管一端；
一集水箱，所述集水箱通过管道连接所述冷却水管另一端；
一温控系统，所述温控系统连接所述供水箱与所述集水箱，所述温控系统能够将集水箱内液体冷却供给所述供水箱；
一泵，所述泵设置在所述温控系统与所述供水箱连接的管道处。
优选的，还包括：
一喷头，所述喷头一端连接所述供水箱，所述喷头能够对准所述挤压槽喷水；
其中，所述夯锤下降至所述挤压槽内时，所述喷头与所述夯锤留有操作间隙。
优选的，所述固定板与所述装置底座之间连接有装置壳体，所述装置壳体上设置进料口。
优选的，所述装置底座上围绕所述装置壳体内边沿设置集水槽，所述集水槽与所述集水箱通过管道连接。
优选的，所述喷头与所述供水箱连接的管道上设置截止阀。
一种镁合金硬盘壳体精锻成型的工艺，包括以下步骤：
步骤一：第一机械臂从胚料床上选取变形镁合金作为胚料，将胚料放入加热装置中加热至胚料固相线温度55℃以下；
步骤二：向加热装置中加入晶粒细化剂，所述胚料与晶粒细化剂结合后从加热装置出料口排出；
步骤三：第二机械臂将所述胚料加入到挤压装置中，挤压装置将胚料降温至300-450℃以下对其进行挤压；
步骤四：第二机械臂将挤压完成的胚料从挤压装置中取出，放入传送床；
步骤五：传送床开启，将胚料传送至第一机械臂端；
步骤六：第一机械臂将所述胚料夹起放入加热装置中，使所述胚料加热至其固相线温度55℃以下；
步骤七：第二机械臂将从加热装置出料口排出的胚料夹取放入锻造装置中锻造；
步骤八：第二机械臂将锻造完成后的胚料夹取放入冷却池，胚料冷却完成后作为硬盘上壳；
步骤九：更换锻造装置上的模具，重复步骤一到步骤八，制成硬盘下壳；
步骤十：将硬盘上壳与硬盘下壳通过固定组件固定。
本发明的有益效果是：1.本发明提供的镁合金硬盘壳体精锻成型装置中，能够对放置在挤压槽内的胚料进行降温，其中冷却水管对挤压槽进行冷却处理，喷头对挤压槽内的胚料进行喷淋，使得胚料与晶粒细化剂进行融合，避免挤压过程中放热，胚料温度过高影响后续锻造，进而影响产品质量。
2.本发明提供的镁合金硬盘壳体精锻成型装置中，喷淋在高温的胚料上的水汽化之后大部分凝结在装置壳体上，凝结后的水汇集入集水槽，集水槽中的水进入集水箱后，再次循环利用，该部分的结构设置能够节约水资源的同时，保持加工现场环境不会过分潮湿，进而影响机器的运作。
3.本发明提供的镁合金硬盘壳体精锻成型工艺中，对胚料进行第一次加热能够使得胚料和晶粒细化剂更好的结合，第二次加热能够使得胚料在进行锻造过程中，胚料不易开裂。
4.本发明提供的镁合金硬盘壳体精锻成型工艺中，利用镁合金的导热性好、电磁屏蔽性好、降噪减震性能良好、镁与铁反映迟钝，利于模具生产，对于硬盘壳体的应用适应性较强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置结构示意图；
图2为本发明实施方式提供的一种镁合金硬盘壳体精锻成型工艺流程图。
图中：挤压装置1、装置底座11、挤压槽110、集水槽111、空腔结构112、固定板12、支撑柱13、气缸14、移动板140、夯锤141、冷却系统15、冷却水管150、供水箱151、集水箱152、温控系统153、泵154、喷头16、装置壳体17、截止阀18、第一机械臂2、胚料床3、加热装置4、第二机械臂5、传送床6、锻造装置7、冷却池8。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例进行详细说明。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征
实施例
如图1所示，本发明提供一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，包括：挤压装置1，其中挤压装置1包括：装置底座11、固定板12、支撑柱13、气缸14、冷却系统15，装置底座11上表面设置挤压槽110，所述装置底座11内环绕挤压槽设置空腔结构112，固定板12设置在所述装置底座11上方，至少二组支撑柱13竖直设置，两所述支撑柱13一端贯穿所述固定板12，另一端固定在所述装置底座11靠近边沿处，气缸14设置在所述固定板12底面，所述气缸14外接控制系统，所述气缸14底部输出轴固定移动板140，夯锤141设置在所述移动板140底部，所述夯锤141能够进入所述挤压槽110内，气缸14能够带动所述移动板140在所述支撑柱13上上下移动，夯锤141下移能够对放置在所述挤压槽110内的胚料进行挤压，冷却系统15能够对胚料进行降温，将胚料降温至300-450℃以下，夯锤141多次下移对胚料进行挤压，需要说明的是夯锤141在对胚料进行挤压过程中，胚料放热，冷却系统15应保持胚料温度在其固相线温度55℃以下，从而保证其温度不会过低导致其在挤压过程中产生裂纹，也不会使得胚料温度过高导致其氧化程度过高，进而影响产品质量。
在本实施例中，冷却系统15包括：冷却水管150、供水箱151、集水箱152、温控系统153、泵154，冷却水管150盘绕设置在所述空腔结构112内，供水箱151通过管道连接所述冷却水管150一端，集水箱152通过管道连接所述冷却水管150另一端，温控系统153连接所述供水箱151与所述集水箱152，所述温控系统153能够将集水箱152内液体冷却供给所述供水箱151，泵154设置在所述温控系统153与所述供水箱151连接的管道处，温控系统153与泵154工作，将温控系统153内的水进行冷却后经过泵154的作用进入供水箱151，冷却后的水再从供水箱151进入冷却水管150，冷却水管150对挤压槽110内的已经加热过的胚料进行降温处理，将胚料温度下降至300-450℃以下后方便后续的挤压，为了使得胚料温度下降速度加快，从而加快产品生产速度，在挤压槽110处设置喷头16，喷头16一端连接供水箱151，供水箱151内经过冷却的水对挤压槽110内的胚料进行喷淋，喷淋到高温的胚料上的水快速汽化成水蒸气，水的汽化能够带走胚料表面的热量，为更好的控制喷头16工作时间以及防止喷头16对挤压槽110内喷水过多，造成挤压槽110内存有过多积水，在喷头16与所述供水箱151连接的管道上设置截止阀18，需要说明的是，喷头16对准挤压槽110的位置，但不会影响到夯锤141下降至挤压槽110内。
在本实施例中，固定板12与所述装置底座11之间连接有装置壳体17，所述装置壳体17上设置进料口，装置底座11上围绕所述装置壳体17内边沿设置集水槽111，所述集水槽111与所述集水箱152通过管道连接，喷头16喷至胚料上被汽化的水蒸气接触到装置壳体17后被冷凝，冷凝水受重力作用从装置壳体17内表面下落到装置壳体17内边沿的集水槽111中，集水槽111的底面通过管道连接集水箱152，使得水资源循环利用的同时，能够尽可能的保持现场操作间环境的湿度，从而避免大量水蒸气对其他操作装置的影响。需要说明的是，装置壳体17上设置进料口，胚料从进料口进入挤压槽110内。
如图1-2所示，本发明提供一种镁合金硬盘壳体精锻成型的工艺，具体包括以下步骤：
步骤一：第一机械臂2从胚料床3上选取变形镁合金作为胚料，将胚料放入加热装置4中加热至胚料固相线温度55℃以下；
步骤二：向加热装置4中加入晶粒细化剂，所述胚料与晶粒细化剂结合后从加热装置4出料口排出；
步骤三：第二机械臂5将所述胚料加入到挤压装置1中，挤压装置1将胚料降温至300-450℃以下后对其进行挤压；
步骤四：第二机械臂5将挤压完成的胚料从挤压装置1中取出，放入传送床6；
步骤五：传送床6开启，将胚料传送至第一机械臂2端；
步骤六：第一机械臂2将所述胚料夹起放入加热装置4中，使所述胚料加热至其固相线温度55℃以下；
步骤七：第二机械臂5将从加热装置4出料口排出的胚料夹取放入锻造装置7中锻造；
步骤八：第二机械臂5将锻造完成后的胚料夹取放入冷却池8，胚料冷却完成后作为硬盘上壳；
步骤九：更换锻造装置7上的模具，重复步骤一到步骤八，制成硬盘下壳；
步骤十：将硬盘上壳与硬盘下壳通过固定组件固定。
需要说明的是，在本发明提供的一种镁合金硬盘壳体精锻成型的工艺中，第一机械臂2与第二机械臂5优选Scara机器人系列中CRB 1300-10/1.15，锻造装置7优选NMP热模锻压力机，冲压完成的硬盘上壳与硬盘下壳可以通过适当的修整后通过固定件固定。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不会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等效物界定。
Claims (7)
1.一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，包括：
一挤压装置，所述挤压装置包括：
一装置底座，所述装置底座上表面设置挤压槽，所述装置底座内环绕挤压槽设置空腔结构；
一固定板，所述固定板设置在所述装置底座上方；
至少二组支撑柱，所述支撑柱竖直设置，两所述支撑柱一端贯穿所述固定板，另一端固定在所述装置底座靠近边沿处；
一气缸，所述气缸设置在所述固定板底面，所述气缸外接控制系统，所述气缸底部输出轴固定移动板；
一夯锤，所述夯锤设置在所述移动板底部，所述夯锤能够进入所述挤压槽内；
一冷却系统；
其中，气缸能够带动所述移动板在所述支撑柱上上下移动，夯锤下移能够对放置在所述挤压槽内的胚料进行挤压，冷却系统能够对胚料进行降温。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，所述冷却系统包括：
一冷却水管，所述冷却水管盘绕设置在所述空腔结构内；
一供水箱，所述供水箱通过管道连接所述冷却水管一端；
一集水箱，所述集水箱通过管道连接所述冷却水管另一端；
一温控系统，所述温控系统连接所述供水箱与所述集水箱，所述温控系统能够将集水箱内液体冷却供给所述供水箱；
一泵，所述泵设置在所述温控系统与所述供水箱连接的管道处。
3.根据权利要求2所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，还包括：
一喷头，所述喷头一端连接所述供水箱，所述喷头能够对准所述挤压槽喷水；
其中，所述夯锤下降至所述挤压槽内时，所述喷头与所述夯锤留有操作间隙。
4.根据权利要求1或2所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，所述固定板与所述装置底座之间连接有装置壳体，所述装置壳体上设置进料口。
5.根据权利要求4所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，所述装置底座上围绕所述装置壳体内边沿设置集水槽，所述集水槽与所述集水箱通过管道连接。
6.根据权利要求3所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型装置，其特征在于，所述喷头与所述供水箱连接的管道上设置截止阀。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种镁合金硬盘壳体精锻成型的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：第一机械臂从胚料床上选取变形镁合金作为胚料，将胚料放入加热装置中加热至胚料固相线温度55℃以下；
步骤二：向加热装置中加入晶粒细化剂，所述胚料与晶粒细化剂结合后从加热装置出料口排出；
步骤三：第二机械臂将所述胚料加入到挤压装置中，挤压装置将胚料降温至300-450℃以下后对其进行挤压；
步骤四：第二机械臂将挤压完成的胚料从挤压装置中取出，放入传送床；
步骤五：传送床开启，将胚料传送至第一机械臂端；
步骤六：第一机械臂将所述胚料夹起放入加热装置中，使所述胚料加热至其固相线温度55℃以下；
步骤七：第二机械臂将从加热装置出料口排出的胚料夹取放入锻造装置中锻造；
步骤八：第二机械臂将锻造完成后的胚料夹取放入冷却池，胚料冷却完成后作为硬盘上壳；
步骤九：更换锻造装置上的模具，重复步骤一到步骤八，制成硬盘下壳；
步骤十：将硬盘上壳与硬盘下壳通过固定组件固定。
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