專利名稱：鎂合金板材熱沖壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鎂合金制備技術(shù)，具體地說是一種鎂合金板材熱沖壓裝置。
背景技術(shù)：
鎂合金作為質(zhì)量輕、剛性好的強(qiáng)韌性材料，用于航空、航天器、導(dǎo)彈，可以增加有效載荷和飛行距離，降低使用周期和成本。因此早在二次大戰(zhàn)期間就開始應(yīng)用于航空器材等領(lǐng)域。例如飛機(jī)內(nèi)框架類結(jié)構(gòu)部件可用鎂合金管件；此外，鎂合金由于其密度小和良好的電磁屏蔽性，非常適用于3C行業(yè)(Computer，Communication，Consumer Electronics Products，簡稱3C)的便攜式電子電器通訊器材，例如手機(jī)殼采用鎂合金時，電磁波只通過天線接收和發(fā)送，減少了信號損失，提高了通訊質(zhì)量，也易于控制及減少對人體的傷害。由于鎂合金密度小、耐沖擊及美觀等特性，又使鎂合金廣泛用于體育器材、辦公器具、家庭工具等便攜式用品等，其結(jié)構(gòu)材料在汽車、電子電器部件、體育、辦公及日常生活用品等方面有很多應(yīng)用，如筆記本電腦外殼、打印機(jī)板、硬盤中小件；其它還有手機(jī)殼、攝像機(jī)殼、相機(jī)架、鎂合金犧牲陽極的應(yīng)用實(shí)例。
上述產(chǎn)品的加工方法均采用壓鑄法加工技術(shù)。但是，采用壓鑄法存在壓鑄件的強(qiáng)度和剛度低、密度小(不利于電子屏蔽效應(yīng))等缺點(diǎn)。為了加工出高強(qiáng)度、高剛度的鎂合金殼形件，研制一種新的鎂合金塑性熱沖壓加工技術(shù)，以滿足工業(yè)需要是本領(lǐng)域技術(shù)人員主要研究的重要課題之一。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高強(qiáng)度、高剛度的鎂合金板材熱沖壓裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是具有上模板、凸模、凸模壓板、凹模、下模板，其中上模板與帶有凸模壓板的凸模安裝在一起，凹模設(shè)在下模板上方；其特征在于還包括可加熱壓邊圈、加熱板，所述可加熱壓邊圈套裝于凸模壓板底部外側(cè)，與凸模固連；所述加熱板安裝在凹模和下模板之間；所述可加熱壓邊圈、加熱板均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)上徑向分布有容置孔，與電源電連接的加熱棒插裝于容置孔內(nèi)；容置孔數(shù)量為至少6個。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果1)產(chǎn)品性能好。采用本實(shí)用新型裝置板材拉延成形金屬流線分布合理，晶粒細(xì)小，使加工零件的強(qiáng)度和剛度得到明顯提高，與壓鑄件相比，其強(qiáng)度提高43％，剛度提高25％；采用本實(shí)用新型裝置加工鎂合金板材，其熱變形提高了材料的塑性，使材料極限拉延比達(dá)到2.5，延伸率提高50％。
2)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，保溫效果好。本實(shí)用新型模具預(yù)熱及保溫用專用裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用凹模與壓邊圈雙面同時預(yù)熱，坯料保溫效果好；亦可采用對坯料單面加熱(上表面或下表面)操作，方便易行。
3)采用本實(shí)用新型裝置，可以成功地加工出合格的圓筒形件，產(chǎn)品滿足要求；本實(shí)用新型不僅適用于鎂合金板材，也適合于其它塑性較差的材料沖壓成形。


圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施時所采用的鎂合金板材沖壓裝置結(jié)構(gòu)剖示圖。
圖2為圖1中壓邊圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2-1為圖2的B-B剖視圖。
圖3為圖1中加熱板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-1為圖3的c-c剖視圖。
圖3-2為圖3的q-q剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1采用板材沖壓技術(shù)對鎂合金(MB2)板料成型鎂合金殼形件，具體操作如下1)安裝模具，并進(jìn)行對中等調(diào)試；2)檢查加熱系統(tǒng)，將模具預(yù)熱至200℃，保溫時間為每毫米厚度坯料保溫1分鐘；3)將鎂合金板料加熱至240℃，保溫時間為每毫米厚度坯料保溫1.5分鐘；4)采用潤滑劑后將鎂合金板料放入模具中；在模具和鎂合金樣品上分別涂抹潤滑劑，潤滑劑可以為動物油如豬油，或MnS2；5)啟動沖壓沖壓裝置，沖頭開始下移，沖壓成形開始，控制拉延比為1.5，拉延速度為80mm/min；直至坯料全部進(jìn)入凹模。
如圖1～3、2-1、3-1、3-2所示，所述專用沖壓裝置具有上模板1、凸模2、凸模壓板3、凹模5、下模板7，其中上模板1與帶有凸模壓板3的凸模2安裝在一起，凹模5設(shè)在下模板7上方；還包括可加熱壓邊圈4、加熱板6，所述可加熱壓邊圈4套裝于凸模壓板3底部外側(cè)，與凸模2固連；所述加熱板6安裝在凹模5和下模板7之間；所述可加熱壓邊圈4、加熱板6均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，在圓環(huán)上徑向分別設(shè)有12個容置孔，與電源電連接的加熱棒插裝于所述容置孔內(nèi)；本實(shí)施例在拉延加熱板6上安裝12個電加熱棒加熱凹模5，在壓邊圈4上也采用12個電加熱棒加熱壓邊圈4；該專用沖壓裝置的特征是在拉延過程中，可以對模具進(jìn)行加熱或保溫，通過在拉延加熱板6上安裝多個加熱棒加熱凹模5，在壓邊圈4上采用加熱棒加熱壓邊圈4，從而在板材拉延過程中通過雙面加熱方式可以使坯料溫度保持在所需范圍內(nèi)，有利于成形的順利進(jìn)行。
本實(shí)用新型原理是鎂合金常溫下的塑性很差，容易脆裂，難以進(jìn)行塑性成形加工；鎂合金在200℃以上成形時，塑性提高明顯。鎂合金在熱態(tài)下具有較高塑性，甚至在不利的應(yīng)力—應(yīng)變狀態(tài)下也可以變形，但變形速度不能太大；本實(shí)用新型通過合理選擇變形溫度、模具預(yù)熱溫度、變形速度以及采用合理潤滑劑等措施提高了鎂合金板材的塑性加工性能，使沖壓成形能夠順利完成，提高了同類產(chǎn)品性能和質(zhì)量，滿足了需求，在鎂合金板材成形研究領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
其結(jié)果是


與壓鑄件相比，本實(shí)用新型板材拉延成形后強(qiáng)度提高43％，剛度提高25％；由于熱變形提高了材料的塑性，使材料極限拉延比達(dá)到2.5，延伸率提高50％。
本實(shí)施例采用凹模5與壓邊圈4同時預(yù)熱，坯料保溫效果好；亦可根據(jù)需要采取對坯料單面加熱(上表面或下表面)操作。
權(quán)利要求1.一種鎂合金板材熱沖壓裝置，具有上模板(1)、凸模(2)、凸模壓板(3)、凹模(5)、下模板(7)，其中上模板(1)與帶有凸模壓板(3)的凸模(2)安裝在一起，凹模(5)設(shè)在下模板(7)上方；其特征在于還包括可加熱壓邊圈(4)、加熱板(6)，所述可加熱壓邊圈(4)套裝于凸模壓板(3)底部外側(cè)，與凸模(2)固連；所述加熱板(6)安裝在凹模(5)和下模板(7)之間。
2.按照權(quán)利要求1所述鎂合金板材熱沖壓裝置，其特征在于所述可加熱壓邊圈(4)、加熱板(6)均為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)在圓環(huán)上徑向分布有容置孔，與電源電連接的加熱棒插裝于容置孔內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述鎂合金板材熱沖壓裝置，其特征在于所述容置孔數(shù)量為至少6個。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鎂合金制備技術(shù)，具體地說是一種鎂合金板材熱沖壓裝置。它具有上模板、凸模、凸模壓板、凹模、下模板，其中上模板與帶有凸模壓板的凸模安裝在一起，凹模設(shè)在下模板上方；還包括可加熱壓邊圈、加熱板，所述可加熱壓邊圈套裝于凸模壓板底部外側(cè)，與凸模固連；所述加熱板安裝在凹模和下模板之間。本實(shí)用新型很好的改善了材料的可加工性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量、提高了生產(chǎn)效率、降低了成本。
文檔編號B21D22/00GK2587545SQ0225134
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者張士宏, 王忠堂, 許沂, 張坤, 周文龍, 王本賢 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所