一种镁合金盒形件的成形方法与设备技术

本发明专利技术公开了一种镁合金盒形件的成形方法与设备，冲压成形中，采用0.5‑4mm厚度的AZ31镁合金板为坯料；用加热环(5)将坯料(2)、凸模(1)、凹模(4)加热到指定温度100‑400℃，然后驱动凸模(1)运动；通过放开边部、优先角部、逐步连续成形的冲压成形方法，完成镁合金整体盒形制件(6)的成形。本发明专利技术适用于无凸缘盒形件冲压成形，无需增加设备、投资少，适应各种批量的生产要求。

Forming method and equipment for magnesium alloy box part

The invention discloses a forming method and equipment for magnesium alloy box-shaped parts, in which the AZ31 magnesium alloy sheet with a thickness of 0.5 4 mm is used as blank in stamping forming; the blank (2), punch (1) and die (4) are heated to a specified temperature of 100 400 C by heating ring (5), and then the punch (1) is driven to move step by releasing the edge, preferred corner and step by step. The stamping forming method of continuous forming completes the forming of magnesium alloy integral box part (6). The invention is suitable for the stamping and forming of flange-less box-shaped parts without additional equipment and less investment, and is suitable for various batch production requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金盒形件的成形方法与设备
本专利技术涉及金属塑性加工技术，具体为一种镁合金盒形件的成形方法与设备。
技术介绍
随着时代的发展，现代制造向着高强度、低重量方向的发展趋势非常明显，因此，在航空航天、高速列车、高档汽车、军事装备、3C消费电子产品等各领域广泛应用各种新型材料，镁合金就是其中之一。然而镁合金加工成形问题却一直是困扰镁合金大规模应用的关键。从原料来说，中国是镁产量大国，铸造镁合金、变形镁合金的生产已经没有什么技术障碍，甚至镁合金的轧制技术也是突飞猛进的发展，镁合金板材已经由当初的小于200mm的窄板轧制发展为现在的宽板轧制，最大宽度可达500mm，厚度为0.5-4mm，完全可以满足冲压等加工成形的要求。然而我们在市场上却很少能看到真正的镁合金产品(市场上的铝镁合金是一种普通的铝合金，和镁合金无关)，目前镁合金用量最大的仍然是作为船舶防腐蚀用的牺牲阳极，即一次性使用。造成这种局面的关键是加工成形技术的落后。在镁合金加工成形方面的研究已经持续了一段时间，问题集中于盒形件的拉深成形与高效快速生产的问题。湖南大学做了0.3mm的镁合金冲压件，拉深高度小于5mm，并且采用的是0.3mm镁合金板材，没有形成批量生产能力且其强度较低。另外，还有加入各种稀土元素的镁合金，在冲压性能上有一定提高，但存在两个问题：1、在批量生产方面受到稀土元素产量的限制；2、改变了通用AZ31镁合金成分后，其后续的现有成熟的防腐、涂层处理技术需要重新研究，需耗费大量的人力、物力、时间。我们则以市场上最常用的0.5-4mm厚度的AZ31镁合金板为对象，通过理论分析和实际实验，开发出一种放开边部、优先角部、逐步连续成形的新的冲压成形方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对传统镁合金冲压技术的不足，而提供了一种放开边部、优先角部、逐步连续成形的新方法。该方法为连续热冲压成形方法，解决了现有技术由于工艺不尽合理而造成的加工精度不高、成形率低、产量低的技术难题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：从上到下依次包括：凸模(1)、垫块(3)、凹模(4)和加热环(5)；镁合金坯料(2)置于凸模(1)与垫块(3)之间。一种镁合金盒形件的成形方法，包括如下步骤：采用加热环(5)将镁合金坯料(2)、凸模(1)、凹模(4)加热到指定温度100-400℃，然后驱动凸模(1)运动；通过放开边部、优先角部、逐步连续成形的冲压成形方法，完成镁合金整体盒形制件(6)的成形。所述镁合金坯料(2)为0.5-4mm厚度的镁合金板。本专利技术的有益效果：本专利技术成形机理相对复杂，即将传统盒形件一次拉深成形，分解为角部多向弯曲成形、角部轻微皱褶展平和边部弯曲成形的三个工艺过程，但此三个工艺过程是在一次冲压过程中连续完成的。因此，对于生产来说，冲压成形过程简单、连续，无需增加设备，适用于无凸缘镁合金盒形件冲压成形，投资少，对生产批量没有要求，即可大批量连续生产，也可小批量间断生产。附图说明图1镁合金盒形件冲压成形设备凸模示意图；图2镁合金盒形件冲压成形坯料示意图；图3镁合金盒形件冲压成形设备垫块示意图；图4镁合金盒形件冲压成形设备凹模示意图；图5镁合金盒形件冲压成形设备加热环示意图；图6镁合金盒形件冲压成形制件示意图；图7镁合金盒形件冲压成形设备装配示意图；1、凸模；2、坯料；3、垫块；4、凹模；5、加热环。具体实施方式实施例1如图1-7所示，用加热环5将坯料2、凸模1、凹模4都加热到指定温度100-400℃；然后压力机驱动凸模1向下运动，坯料2首先在凹模4的四个角部成形，坯料2边部不与凹模4接触，处于自由状态；随着凸模1下行，坯料2角部成形出制品要求的形状，但靠近坯料2角部的边部材料会出现轻微皱褶，而远离坯料2角部的边部材料没有变形；凸模1继续下行，通过凹模4角部的曲面形状、凸模1以及垫块3共同作用，将坯料2靠近角部的轻微皱褶展平，并成为镁合金盒形制件6侧壁的一部分；凸模1继续下行，将坯料2边部材料通过弯曲方法，成形为制件6的侧壁部分，直至坯料2边部材料完全成形为制件6的侧壁部分，完成镁合金整体盒形制件6的成形。实施例2如图1-7所示，用加热环5将坯料2、凸模1、凹模4都加热到指定温度280℃；然后压力机驱动凸模1向下运动，坯料2首先在凹模4的四个角部成形，坯料2边部不与凹模4接触，处于自由状态；随着凸模1下行，坯料2角部成形出制品要求的形状，但靠近坯料2角部的边部材料会出现轻微皱褶，而远离坯料2角部的边部材料没有变形；凸模1继续下行，通过凹模4角部的曲面形状、凸模1以及垫块3共同作用，将坯料2靠近角部的轻微皱褶展平，并成为镁合金盒形制件6侧壁的一部分；凸模1继续下行，将坯料2边部材料通过弯曲方法，成形为制件6的侧壁部分，直至坯料2边部材料完全成形为制件6的侧壁部分，完成镁合金整体盒形制件6的成形。以上内容仅仅是对本专利技术所作的举例和说明，所述本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离专利技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金盒形件的成形设备，其特征在于，从上到下依次包括：凸模(1)、垫块(3)、凹模(4)和加热环(5)；镁合金坯料(2)置于凸模(1)与垫块(3)之间。

【技术特征摘要】
1.一种镁合金盒形件的成形设备，其特征在于，从上到下依次包括：凸模(1)、垫块(3)、凹模(4)和加热环(5)；镁合金坯料(2)置于凸模(1)与垫块(3)之间。2.一种镁合金盒形件的成形方法，其特征在于，包括如下步骤：采用加热环(5)将镁合金坯料(2)、凸模(1)、凹模(4)加热到指定温度100-400℃，然后驱动凸模(1)运动；通过放开边...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲峰，朴凤贤，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21