專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種鎂合金拼焊板拉深成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種鎂合金拼焊板拉深成形方法，同時(shí)也是一種控制鎂合金拼焊板拉深成形時(shí)焊縫移動(dòng)的方法，即采用梯度溫度場(chǎng)控制鎂合金拼焊板拉深變形均勻性。
背景技術(shù)：
：鎂合金由于其密度小和良好的電磁屏蔽性，非常適用于便攜式電子電器通訊器材，例如手機(jī)殼采用鎂合金時(shí)，電磁波只通過(guò)天線接收和發(fā)送，減少了信號(hào)損失，提高了通訊質(zhì)量，也易于控制及減少對(duì)人體的傷害。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(kāi)始應(yīng)用于航空器材等領(lǐng)域。例如飛機(jī)內(nèi)框架類(lèi)結(jié)構(gòu)部件可用鎂合金管件。此外，由于密度小、耐沖擊及美觀等特性，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。鎂合金結(jié)構(gòu)材料在汽車(chē)、航空航天、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。如電子電器部件筆記本電腦外殼、打印機(jī)板、硬盤(pán)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(yáng)極目前，以上產(chǎn)品的加工方法均采用壓鑄法加工出來(lái)的。壓鑄法存在的缺點(diǎn)壓鑄件的強(qiáng)度和剛度低、密度小(不利于電子屏蔽效應(yīng))。為了加工出高強(qiáng)度、高剛度的鎂合金殼形件，必須研制一種新的鎂合金塑性加工技術(shù)，以滿足工業(yè)需要。如果采用板材沖壓技術(shù)成形鎂合金殼形件，就可以滿足上述要求，強(qiáng)度和剛度均可以達(dá)到要求。但鎂合金在室溫下的塑性很差，容易脆裂，難以進(jìn)行塑性成形加工；資料介紹，鎂合金常溫下容易脆裂，難以進(jìn)行塑性成形加工；鎂合金在200'C以上成形時(shí)，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)力一應(yīng)變狀態(tài)下也可以變形，但變形速度不能太大。鎂合金(MB2)在變形速度較低時(shí)變形，變形溫度在350450。C的范圍內(nèi)塑性最高；當(dāng)在變形速度較高時(shí)變形，變形溫度范圍縮小為350425'C。由于鎂合金對(duì)變形速度極為敏感，變形速度不能太大。動(dòng)變形時(shí)的允許變形程度不大于40%。在靜變形時(shí)，塑性明顯增加，變形程度可達(dá)80%以上而不出現(xiàn)脆性狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明專(zhuān)利的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)鎂合金拼焊板拉深成形，并可以控制拼焊板焊縫移動(dòng)、提高加工件質(zhì)量的方法和裝置。采用的技術(shù)方案是一種鎂合金拼焊板拉深成形裝置，包括上模板、拉深凸模固定板、拉深凸模、壓邊圈、坯料、拉深凹模、加熱板、下模板，其中加熱板位于拉深凹模的下方，是實(shí)現(xiàn)梯度溫度場(chǎng)的關(guān)鍵部件。拉伸凹模和壓力圈上分別插入有多個(gè)電加熱棒。一種鎂合金拼焊板拉深成形方法，其特征包括以下工藝過(guò)程1)坯料準(zhǔn)備鎂合金拼焊板制作，將鎂合金拼焊板坯料涂覆潤(rùn)滑劑2)模具預(yù)熱:將模具加熱到預(yù)定溫度，通過(guò)設(shè)置于模具內(nèi)的熱電偶測(cè)得的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，放入坯料，坯料隨模具一起加熱；3)坯料加熱當(dāng)坯料隨模具一起加熱510分鐘后，開(kāi)始進(jìn)行拉深成形；4)拉深成形拉深速度控制在預(yù)定范圍內(nèi)，拉深成形開(kāi)始；5)成形結(jié)束拉深成形完畢后，退出加工件。本發(fā)明專(zhuān)利的基本原理對(duì)于不同強(qiáng)度的鎂合金拼焊板，由于板材由強(qiáng)度不同的兩部分焊接在一起，因此在拉深成形時(shí)，如果采用均勻溫度場(chǎng)，在拼焊板坯料上，由于屈服應(yīng)力分布不均勻，這樣高強(qiáng)度部分的板材變形量小于低強(qiáng)度部分的板材，必然引起變形不均勻，易產(chǎn)生破裂或焊縫偏移嚴(yán)重，影響產(chǎn)品質(zhì)量。如果采用梯度溫度場(chǎng)，即高強(qiáng)度材料部分溫度高于低強(qiáng)度材料部分，這樣拼焊板坯料上的屈服應(yīng)力分布趨于均勻，這樣高強(qiáng)度板材與低強(qiáng)度板材的塑性性能接近，使變形程度均勻，避免了產(chǎn)生破裂或焊縫偏移等缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。因此采用梯度溫度場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)鎂合金拼焊板拉深成形均勻變形，并可以控制拼焊板焊縫移動(dòng)、提高加工件質(zhì)量的有效方法之一。本發(fā)明專(zhuān)利的技術(shù)方案采用梯度溫度場(chǎng)控制拼焊板變形的均勻性，即在鎂合金拼焊板拉深成形時(shí)，通過(guò)改變加熱板中電加熱棒的數(shù)量和分布，來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的溫度梯度場(chǎng)，從而使變形程度趨于均勻，避免了產(chǎn)生破裂或焊縫偏移嚴(yán)重的缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明專(zhuān)利具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用梯度溫度場(chǎng)，使鎂合金拼焊板拉深成形變形區(qū)的屈服應(yīng)力分布趨于均勻，可以實(shí)現(xiàn)均勻變形，并實(shí)現(xiàn)鎂合金拼焊板拉深成形穩(wěn)定進(jìn)行；2、采用梯度溫度場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了鎂合金拼焊板拉深成形過(guò)程均勻變形，避免了產(chǎn)生破裂或焊縫偏移嚴(yán)重的缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；3、鎂合金拼焊板拉深成形裝置可以使坯料實(shí)現(xiàn)梯度溫度場(chǎng)分布，且溫度控制方法簡(jiǎn)單，只要改變加熱棒的數(shù)量和分布，就可以實(shí)現(xiàn)不同梯度溫度場(chǎng)；4、本發(fā)明專(zhuān)利適合于不同厚度或不同強(qiáng)度的拼焊板沖壓成形。圖1為鎂合金拼焊板拉深成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為加熱板結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的B-B剖視圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種鎂合金拼焊板拉深成形裝置，包括上模板l、拉深凸模固定板2、拉深凸模3、壓邊圈4、坯料5、拉深凹模6、加熱板7、下模板8，其中加熱板7位于拉深凹模6的下方，拉深凹模6和壓邊圈4上分別插入有多個(gè)電加熱棒9。本發(fā)明的裝置已經(jīng)公開(kāi)，并已授權(quán)，專(zhuān)利號(hào)為ZL02144943.0，故不再對(duì)該裝置的結(jié)構(gòu)予以敘述。一種鎂合金拼焊板拉深成形方法，包括以下操作過(guò)程-以AZ31和AZ80鎂合金拼焊板拉深成形為例進(jìn)行說(shuō)明。針對(duì)AZ31和AZ80鎂合金拼焊板拉深成形操作步驟1)坯料準(zhǔn)備坯料焊接，并將鎂合金拼焊板坯料涂覆潤(rùn)滑劑；2)模具預(yù)熱將模具加熱到預(yù)定溫度，待熱電偶1和2測(cè)得的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，即當(dāng)AZ31板材部分溫度120-150°C,AZ80板材部分溫度190-210。C時(shí)，鎂合金拼焊板放入坯料5，坯料隨模具一起加熱；3)坯料加熱當(dāng)坯料隨模具一起加熱510分鐘后，開(kāi)始進(jìn)行拉深成形；4)拉深成形拉深速度控制在0.52mm/s，進(jìn)行拉深成形；5)成形結(jié)束拉深成形完畢后，退出加工件。表1鎂合金拼焊板拉深成形工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種鎂合金拼焊板拉深成形方法其特征包括以下工藝過(guò)程1)坯料準(zhǔn)備，將鎂合金拼焊板坯料涂覆潤(rùn)滑劑；2)模具預(yù)熱，將模具加熱到預(yù)定溫度，通過(guò)設(shè)置在模具內(nèi)的熱電偶測(cè)得的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，放入坯料，坯料隨模具一起加熱；3)坯料加熱，將坯料隨模具一起加熱5—10分鐘后，準(zhǔn)備開(kāi)始進(jìn)行拉深成形；4)拉深成形，拉深速度控制在預(yù)定范圍內(nèi)，拉深成形開(kāi)始；5)成形結(jié)束，拉深成形完畢后，退出加工件。2、按照權(quán)利要求1所述的一種鎂合金拼焊板拉深成形方法，其特征在于梯度溫度場(chǎng)可以通過(guò)改變電加熱棒的數(shù)量和分布來(lái)控制坯料兩側(cè)的溫度梯度值。3、按照權(quán)利要求1所述的一種鎂合金拼焊板拉深成形方法，其特征在于通過(guò)控制梯度溫度場(chǎng)分布使變形區(qū)屈服應(yīng)力分布趨于均勻，從而實(shí)現(xiàn)了均勻變形，并使鎂合金拼焊板拉深成形穩(wěn)定進(jìn)行。全文摘要鎂合金拼焊板拉深成形方法包括以下工藝過(guò)程1)坯料準(zhǔn)備，將鎂合金拼焊板坯料涂覆潤(rùn)滑劑；2)模具預(yù)熱，將模具加熱到預(yù)定溫度，待熱電偶測(cè)得的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，放入坯料，坯料隨模具一起加熱；3)坯料加熱，將坯料隨模具一起加熱5-10分鐘后，準(zhǔn)備開(kāi)始進(jìn)行拉深成形；4)拉深成形，拉深速度控制在預(yù)定范圍內(nèi)，拉深成形開(kāi)始；5)成形結(jié)束，拉深成形完畢后，退出加工件。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鎂合金拼焊板拉深成形過(guò)程均勻變形，避免了產(chǎn)生破裂或焊縫偏移嚴(yán)重的缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；鎂合金拼焊板拉深成形裝置可以使坯料實(shí)現(xiàn)梯度溫度場(chǎng)分布，且溫度控制方法簡(jiǎn)單，只要改變加熱棒的數(shù)量和分布，就可以實(shí)現(xiàn)不同溫度梯度場(chǎng)。文檔編號(hào)B21D37/16GK101380654SQ20081022807公開(kāi)日2009年3月11日申請(qǐng)日期2008年10月14日優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日發(fā)明者劉勁松,李艷娟,梁海成,芳王,王忠堂,齊廣霞申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)