CN204842511U - 一种镁合金板的复合成形工艺的夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于镁合金板的复合成形工艺的夹具，该工艺包括加工铸坯—碾平—热轧—热处理—机加工；首先将镁合金熔化，将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体的铸坯周围四条边等厚；然后将中空四面体的铸坯碾平后放在热轧机上热轧成镁合金板；液态模锻铸坯，能够形成均匀致密的坯料；中空结构能有效的减少热轧次数，提高了生产效率和降低了生产成本；四面体结构，能够有效的保证热轧后合金板的边界质量，减少后续的机加工工序；且该工艺不受镁合金板尺寸的限制，由于坯料的高度对称性，在热轧过程中，保证了受力均匀，提高了板材成材率。

Description

一种镁合金板的复合成形工艺的夹具

技术领域

本实用新型是一种用于金属板的成形工艺的夹具，尤其是一种镁合金板的复合成形工艺的夹具，主要用于镁合金板的生产。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度高、比弹性模量大，散热好，减震性好；主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门；随着电子、汽车产业的发展，镁合金板也得到了广泛的应用，例如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳、手机、笔记本边框等。

现有技术中，镁合金板的制造主要采用轧制方法，而轧制的坯料一般采用铸造的实心坯、挤压坯或锻坯。

对于采用铸造的实心坯一般先经过机加工，然后再轧制；由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，加上实心坯一般厚度比较大，轧制工序经过多次，加工效率低，且最后得到的合金板厚度不好保证，边界尺寸不规则。对于采用挤压坯或锻坯，其与铸坯相比，已经过一次塑性变形，轧制的工序次数减少，但合金板的各向异性问题难以解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决镁合金板轧制加工效率低、表面质量不稳定、边界尺寸不规则的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种镁合金板的复合成形工艺，包括熔化镁合金—加工铸坯—碾平—热轧—热处理—机加工；首先加工铸坯，将镁合金熔化，将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体的铸坯周围四条边等厚；然后将中空四面体的铸坯经碾平后放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。所述中空四面体铸坯周围四条边的厚度有镁合金成品的厚度决定；铸坯的质量直接影响镁合金板的成形质量，所述铸坯通过液压模锻铸造，获得细密且均匀化的组织，与铸造相比，坯料的质量得到显著提高，与锻坯相比避免了合金板的各向异性问题；本实用新型的铸坯为中空的四面体结构，相比实心坯，能有效的减少热轧次数；且由于管坯为四面体结构，四周尺寸规则，在经过热轧后，能有效的保证成形合金板的边界质量，减少机加工的工作量。

作为上述技术方案的改进，所述加工铸坯为，备料，预热炉、熔化炉升温，预热原料的金属锭或它们的合金锭，分批熔化形成合金溶液。对于采用分批熔化原料能够使镁合金液成分均匀。

作为上述技术方案的改进，所述液态模锻的工艺参数为：浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s；保压时间60s。

作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边等长。在热轧过程中，将中空的四面体坯料轧制成板，四条边等长能够保证坯料受力均匀，提高镁合金板的表面质量。

作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10-50倍。所述中空四面体铸坯周围四条边的厚度有镁合金成品的厚度决定；由于由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，在铸坯时，将坯料的边厚控制在一定尺寸，有效的减少了后续热轧工序的次数，提高了镁合金板的成形效率。

作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10倍。

作为上述技术方案的改进，还提供了一种用于镁合金板的复合成形工艺的夹具，包括底座和压板，所述底座具有凹槽结构，所述凹槽结构的尺寸与碾平后镁合金板的尺寸相同；所述压板具有与所述镁合金板相同的材质；所述压板穿过中空的镁合金板坯料，与底座配合通过螺栓将镁合金板坯料固定在底座上；然后将压板穿过中空四面体的铸坯，通过螺栓固定在底座上，碾平后，直接将镁合金板两端锯平；也就是说压板成为了镁合金板的一部分；将镁合金放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。

本实用新型通过液态模锻和热轧两个工艺复合来生产镁合金板，液态模锻铸坯为中空的四面体结构，液态模锻铸坯，能够形成均匀致密的坯料且避免了各向异性问题，为保证镁合金板的质量提供了保证；中空结构能有效的减少热轧次数，提高了生产效率和降低了生产成本；四面体结构，能够有效的保证热轧后合金板的边界质量，减少后续的机加工工序；且该工艺不受镁合金板尺寸的限制，由于坯料的高度对称性，在热轧过程中，保证了受力均匀，提高了板材成材率。

附图说明

图1为本实用新型的成形工艺示意图。

图2为本实用新型的成形工艺所用夹具的示意图。

具体实施方式

为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为镁合金板的复合成形工艺示意图，包括熔化镁合金—液态模锻形成中空的四面体坯料—碾平—热轧—热处理—机加工—后处理—成品；首先将镁合金熔化，将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体的铸坯周围四条边等厚；然后将中空四面体的铸坯经过碾平后放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。所述铸坯通过液压模锻铸造，获得细密且均匀化的组织，为后续的热轧工艺做准备，进而保证镁合金板的成形质量。本实用新型的铸坯为中空的管状结构，相比实心坯，能有效的减少热轧次数；且由于管坯为四面体结构，四周尺寸规则，在经过热轧后，能有效的保证成形合金板的边界质量，减少机加工的工作量。

所述加工铸坯为，备料，预热炉、熔化炉升温，预热原料的金属锭或它们的合金锭，分批熔化形成合金溶液。对于采用分批熔化原料能够使镁合金液成分均匀。

所述液态模锻的工艺参数为：浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s；保压时间60s。

所述中空四面体的铸坯周围四条边等长。在热轧过程中，将中孔的四面体管轧制成板，四条边等长能够保证坯料受力均匀，提高镁合金板的表面质量。

所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10-50倍。由于由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，在铸坯时，将坯料的边厚控制在一定尺寸，有效的减少了后续热轧工序的次数，提高了镁合金板的成形效率。

所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10倍。

实施例1.AZ31B镁合金板的加工工艺，规格600mm×400mm×2mm

首先备料，使预热炉、熔化炉升温，将预热原料的合金锭，分批熔化形成合金溶液。将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s；保压时间60s；得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体四边等长，边长为200mm，各个边厚100mm，中空四面体长300mm；经碾平后制得540mm×320mm×20mm(长×宽×厚)的板，进一步热轧，轧制为600mm×400mm×2mm(长×宽×厚)的镁合金板，经热处理后，清洗、喷漆等后处理，加工为成品。在热轧过程中，将中孔的四面体管轧制成板，四条边等长能够保证坯料受力均匀，提高镁合金板的表面质量。由于由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，在铸坯时，将坯料的边厚控制在一定尺寸，有效的减少了后续热轧工序的次数，提高了镁合金板的成形效率；最后成形的镁合金板表面质量好，边界尺寸规则。

实施例2.AZ31B镁合金板的加工工艺，规格1600mm×800mm×10mm。

首先备料，使预热炉、熔化炉升温，将预热原料的合金锭，分批熔化形成合金溶液。将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s；保压时间60s；得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体四边等长，边长为500mm×300mm，各个边厚100mm，中空四面体长800mm；经碾平后制得900mm×420mm×20mm(长×宽×厚)的板，进一步热轧，轧制为1600mm×800mm×10mm(长×宽×厚)的镁合金板，经热处理后，清洗、喷漆等后处理，加工为成品。

实施例3.AZ31B镁合金板的加工工艺，规格800mm×300mm×5mm。

首先备料，使预热炉、熔化炉升温，将预热原料的合金锭，分批熔化形成合金溶液。将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s；保压时间60s；得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体四边等长，边长为100mm×150mm，各个边厚50mm，中空四面体长400mm；还提供了一种用于镁合金板的复合成形工艺的夹具，如图2所示，包括底座和压板，所述底座具有凹槽结构，所述凹槽结构的尺寸与镁合金板的尺寸相同600mm×220mm×30mm(长×宽×厚)；所述压板具有与所述镁合金板相同的材质AZ31B；所述压板穿过中空的镁合金板坯料，与底座配合通过螺栓将镁合金板坯料固定在底座上；然后将压板穿过中空四面体的铸坯，通过螺栓固定在底座上，碾平后，直接将镁合金板两端锯平制得500mm×220mm×30mm(长×宽×厚)的板；也就是说压板成为了镁合金板的一部分；将镁合金放在热轧机上热轧成镁合金板；进一步热轧，轧制为800mm×300mm×5mm(长×宽×厚)的镁合金板，轧制后的镁合金板表面和四周平整光滑，经热处理后，清洗、喷漆等后处理，加工为成品。

本实用新型通过液态模锻和热轧两个工艺复合来生产镁合金板，液态模锻铸坯为中空的四面体结构，液态模锻铸坯能够形成均匀致密的坯料，为保证镁合金板的质量提供了保证；中空结构能有效的减少热轧次数，提高了生产效率和降低了生产成本；四面体结构，能够有效的保证热轧后合金板的边界质量，减少后续的机加工工序；且该工艺不受镁合金板尺寸的限制，由于坯料的高度对称性，在热轧过程中，保证了受力均匀，提高了板材成材率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种用于镁合金板的复合成形工艺的夹具，其特征在包括底座和压板，所述底座具有凹槽结构，所述凹槽结构的尺寸与碾平后的镁合金板的尺寸相同；所述压板具有与所述镁合金板相同的材质；所述压板穿过中空的镁合金板坯料，与底座配合通过螺栓将镁合金板坯料固定在底座上。