用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法技术

本发明专利技术提供一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，将轮毂在普通的锻压机上可实现规模化生产，模具比较简单，工序简单；并且能通过反挤压塑性变形提高镁合金的力学性能，使镁合金满足轮毂的使用要求；具有可观的经济效益。

Reverse extrusion die forging method for magnesium alloy wheel hub

The present invention provides a method for extrusion die forging of magnesium alloy wheel, the hub in the ordinary forging machine can realize large-scale production, the mold is relatively simple, simple process; and through the extrusion of plastic deformation to improve the mechanical properties of magnesium alloy, magnesium alloy to meet the requirements of the use of wheel hub has considerable; economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法
本专利技术属于轮毂制造领域，尤其涉及到一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法。
技术介绍
镁合金轮毂在航空、交通运输装备，特别是汽车制造业有很大需求空间。尽管镁合金轮毂具有明显优点，但是目前镁合金轮毂还未像铝合金轮毂那样得到广泛的应用，其使用量也远远低于铝合金轮毂，主要原因有[1-2]：1.镁合金产品多通过压力铸造成型。压铸设备昂贵，生产成本高，而且铸造成型后的制件存在缩松、缩孔及疏松缺陷，轮毂的力学性能较差[3]，不能满足轮毂使用要求。2.镁为密排六方结构，滑移系少，室温下金属流动性差，塑性低，塑性加工困难，容易产生裂纹等缺陷；高温下塑性较好，但对成形速率、成形温度要求严格，成形控制困难。[1]彭颖红，王迎春，李大永.镁合金轮毂低压铸造工艺数值模拟[J].中国机械工程，2006，17(19)：2034-2037.[2]唐立山，别红玲.汽车轻合金轮毂研究[J].CAD/CAM与制造业信息化，2008，(Z1)：18-19.[3]HongTaeKang,TerryOstrom.Mechinicalbehaviorofcastandforgedmagnesiumalloysandtheirmicrostructures[J].MaterialsscienceandengineeringA,2008,490(2):52-56.
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，取消镁合金轮毂T6热处理工艺；利用反挤压模锻技术生产的镁合金轮毂性能可以直接达标，提高了产品质量和生产效率，降低了生产成本。为解决上述问题，本专利技术提供一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，其包括以下步骤：步骤一、镁合金棒材预热：将镁合金棒材置于工频炉中预热，所述工频炉的温度为420℃；步骤二、模具预热：提供一加热的反挤压模具，加热温度为450℃±5℃，保温时间为20min，且预热的所述镁合金棒材放置于所述反挤压模具的型腔内；步骤三、反挤压：所述反挤压模具具有一上凸模，所述镁合金棒材在所述上凸模向下运动时向下挤压，所述挤压的速度为0.6-0.7mm/s，摩擦系数为0.10，同时填充所述型腔以制得预制空心状圆形轮毂，并保持温度为420℃，反向挤压力为80KN；步骤四、锻压加工：将所述预制空心状圆形轮毂在温度为420℃条件下进行锻压制得半成品轮毂，之后进行机加工制得成品镁合金轮毂。优选的是，所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述反挤压模具包括上凸模、下凸模和设置在所述上凸模和所述下凸模之间的凹模。优选的是，所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述凹模和所述上凸模外缠绕有电炉丝和保温棉。优选的是，所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述镁合金棒材上方10mm-50mm处设置有热电偶，所述热电偶用于测量所述反挤压模具内的温度。优选的是，所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述镁合金棒材为圆柱形。优选的是，所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述预制空心状圆形轮毂为杯形。本专利技术的有益效果：使用本专利技术提供的反挤压模锻方法生产的镁合金轮毂，将镁合金坯料和模具进行加热，采用反挤压模具锻压，一次锻压成型；能够锻压出致密性更高的镁合金轮毂。通过本反挤压模锻技术，能够提高镁合金轮毂成材率、提高轮毂产品质量；可实现大规模生产性能稳定的镁合金轮毂；本专利技术提供的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，将轮毂在普通的锻压机上可实现规模化生产，模具比较简单，工序简单；并且能通过反挤压塑性变形提高镁合金的力学性能，使镁合金满足轮毂的使用要求；具有可观的经济效益。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术提供的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法的流程图；图2为本专利技术提供的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法的一个实施例的镁合金棒材的变形流程图；图3为本专利技术提供的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法的一个实施例的反挤压模具的结构示意图；图4为本专利技术提供的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法的一个实施例的锻压模具的结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1和图2所示，本专利技术提供一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，其包括以下步骤：1坯料制备：依据轮毂规格重量，准备镁合金半连续铸造棒材，再将镁合金棒材装在工频炉中加热，热温度保持在420℃，将预热好的镁合金棒材坯料放入加热好的反挤压模具中实施反挤压。棒料预热采用工频炉加热方式，用接触式数显热电偶自动测温。2反挤压成型：将圆柱形镁合金棒料放在反挤压模具中实施反挤压，反挤压成轮毂状杯形预制坯；工序简单。反挤压模具加热方式采用外置电炉丝加热方式，将电炉丝缠绕在到凹模3和上模1上，并在外面用保温棉包裹，其加热温度控制在450℃，温度控制公差在正负5℃之内，在加热到预定温度保温时间20分钟，炉温用热电偶测量，热电偶装在镁合金坯料上方距离坯料10--50mm；反挤压模具的凸模1向下运动，镁合金坯料向下运动进行挤压填充模具，挤压成形速度0.7mm/s，摩擦系数0.10，镁合金坯料产生塑性流动成形轮辐表面形状，并向下流动充满饭挤压模具型腔，使其在反挤压模具压成预制空心状圆形轮毂9，镁合金坯料的成形温度保持在420℃；其反相挤压力保持在800KN；3模锻成型：材料的变形速度宏观上表现为模具的工作速度，将反挤压好的预制空心状圆形轮毂9在保温420度的情况下，放入锻压模具中进行锻压，锻压成形的半成品轮毂14。4模锻镁合金半成品轮毂10进行机加工成成品轮毂。如图3所示，所反挤压模具包括所述反挤压模具包括上凸模1、下凸模5和设置在所述上凸模1和所述下凸模5之间的凹模3，以及放置在其型腔内的反挤压坯料2和顶环4。如图4所示，锻压模具包括定位弹簧6，上凸模7，凹模镶块8，模套11，下凸模12，模具垫板13，模具底座14和模具顶板15。实施例1本专利技术提供一种用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，其包括以下步骤：步骤一、镁合金棒材预热：将镁合金棒材置于工频炉中预热，所述工频炉的温度为420℃；步骤二、模具预热：提供一加热的反挤压模具，加热温度为450℃±5℃，保温时间为20min，且预热的所述镁合金棒材放置于所述反挤压模具的型腔内；步骤三、反挤压：所述反挤压模具具有一上凸模，所述镁合金棒材在所述上凸模向下运动时向下挤压，所述挤压的速度为0.6mm/s，摩擦系数为0.10，同时填充所述型腔以制得预制空心状圆形轮毂，并保持温度为420℃，反向挤压力为80KN；步骤四、锻压加工：将所述预制空心状圆形轮毂在温度为420℃条件下进行锻压制得半成品轮毂，之后进行机加工制得成品镁合金轮毂。所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述反挤压模具包括上凸模、下凸模和设置在所述上凸模和所述下凸模之间的凹模。所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述凹模和所述上凸模外缠绕有电炉丝和保温棉。所述的用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法中，所述镁合金棒材上方10mm-50mm处设置有热电偶，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、镁合金棒材预热：将镁合金棒材置于工频炉中预热，所述工频炉的温度为420℃；步骤二、模具预热：提供一加热的反挤压模具，加热温度为450℃±5℃，保温时间为20min，且预热的所述镁合金棒材放置于所述反挤压模具的型腔内；步骤三、反挤压：所述反挤压模具具有一上凸模，所述镁合金棒材在所述上凸模向下运动时向下挤压，所述挤压的速度为0.6‑0.7mm/s，摩擦系数为0.10，同时填充所述型腔以制得预制空心状圆形轮毂，并保持温度为420℃，反向挤压力为80KN；步骤四、锻压加工：将所述预制空心状圆形轮毂在温度为420℃条件下进行锻压制得半成品轮毂，之后进行机加工制得成品镁合金轮毂。

【技术特征摘要】
1.用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、镁合金棒材预热：将镁合金棒材置于工频炉中预热，所述工频炉的温度为420℃；步骤二、模具预热：提供一加热的反挤压模具，加热温度为450℃±5℃，保温时间为20min，且预热的所述镁合金棒材放置于所述反挤压模具的型腔内；步骤三、反挤压：所述反挤压模具具有一上凸模，所述镁合金棒材在所述上凸模向下运动时向下挤压，所述挤压的速度为0.6-0.7mm/s，摩擦系数为0.10，同时填充所述型腔以制得预制空心状圆形轮毂，并保持温度为420℃，反向挤压力为80KN；步骤四、锻压加工：将所述预制空心状圆形轮毂在温度为420℃条件下进行锻压制得半成品轮毂，之后进行机...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝仲盛，
申请(专利权)人：仝仲盛，
类型：发明
国别省市：北京,11