一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置制造方法及图纸

一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置，属于有色金属材料塑性变形及应用设备领域，可解决在大尺寸镁合金薄板在横向受压预置拉伸孪晶过程中容易发生失稳且工序复杂，效率低下的问题，包括波纹轧辊和限宽轧辊，波纹轧辊包括波纹上辊和波纹下辊，限宽轧辊包括限宽上辊和限宽下辊，波纹上辊和波纹下辊的表面设有纵波辊套，限宽上辊的表面设有凸起，限宽下辊的表面设有凹槽。凹槽宽度与经过波纹轧制发生弯曲变形后的镁合金薄板宽度相等。通过波纹轧辊薄板发生弯曲的同时宽度变窄，再通过限宽轧辊整平。通过本发明专利技术，保证大尺寸镁合金薄板在横向受压时不失稳，能够连续高效的预置拉伸孪晶，最终实现高强塑大尺寸镁合金薄板的连续加工生产。连续加工生产。连续加工生产。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置


[0001]本专利技术属于有色金属材料塑性变形及应用设备
，具体涉及一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置。

技术介绍

[0002]镁合金室温下强度较低、塑性成形性能较差，严重制约了其结构件的生产及应用。在镁合金板材中预置拉伸孪晶，能够显著提高镁合金板材的强度和塑性变形协调能力。借助预轧和预压的方法可以在镁合金中厚板材中预置拉伸孪晶，但大尺寸镁合金薄板在变形过程中容易发生失稳，故无法采用这两类方法。其它可用于薄板的预置孪晶方法一般需要使用多套模具，工序复杂、效率低下。因此，目前通过在大尺寸镁合金薄板中预置拉伸孪晶以提高其强度和塑性的生产线还有待开发。

技术实现思路

[0003]本专利技术可解决大尺寸镁合金薄板在横向受压预置拉伸孪晶过程中容易发生失稳且工序复杂，效率低下的问题，提供一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置。
[0004]本专利技术采用如下技术方案：一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置，包括沿着加工生产线依次设置的波纹轧辊和限宽轧辊，波纹轧辊包括波纹上辊和波纹下辊，限宽轧辊包括限宽上辊和限宽下辊，波纹上辊和波纹下辊的表面分别设有纵波辊套，限宽上辊的表面设有沿周向的凸起，限宽下辊的表面设有与凸起匹配的凹槽。限宽轧辊的凹槽宽度与波纹轧辊轧制发生弯曲变形后的镁合金薄板宽度相等。
[0005]进一步地，所述波纹轧辊和限宽轧辊的辊径相同。
[0006]进一步地，所述波纹上辊和限宽上辊的高度相同，波纹下辊和限宽下辊的高度相同。
[0007]进一步地，所述纵波辊套的纵波曲线方程为Y=3cos（x/10）。
[0008]进一步地，所述凸起的水平边与竖直边的夹角为90
°
。
[0009]大尺寸镁合金薄板通过波纹轧辊后，形成具有波纹型的薄板且宽度变窄，随后直接通过限宽轧辊发生限宽整平变形，使得大尺寸镁合金薄板增厚。
[0010]本专利技术的有益效果如下：本专利技术与
技术介绍
相比具有明显的先进性，是针对大尺寸镁合金薄板在预置孪晶过程中容易发生失稳且无法连续加工生产的问题，将大尺寸镁合金薄板通过波纹轧辊，迫使板材在送料过程中发生弯曲缩宽，再利用限宽轧辊进行整平。此方法工艺简单可靠，数据精确翔实，可实现在大尺寸镁合金薄板中预置拉伸孪晶的目的，同时实现高强塑大尺寸镁合金薄板的连续加工生产。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的波纹上辊或波纹下辊的结构示意图；图3为本专利技术的限宽上辊的结构示意图；图4为本专利技术的限宽下辊的结构示意图；图5为大尺寸镁合金薄板在整个加工过程中的形状及宽度变化图；图6变形前后的微观组织结构图，其中，（a）为变形前镁合金薄板，（b）为变形后镁合金薄板；图7大尺寸镁合金薄板变形前后的力学性能图；其中：1
‑
大尺寸镁合金薄板；2
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波纹上辊；3
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波纹下辊；4
‑
限宽上辊；5
‑
限宽下辊；6
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纵波辊套；7
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凸起；8
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凹槽；9
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初始状态；10
‑
弯曲变形、宽度变窄状态；11
‑
整平状态。
具体实施方式
[0012]结合附图，对本专利技术做进一步说明。
[0013]如图所示，一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置，包括波纹轧辊和限宽轧辊，采用两阶段轧制工序相结合的连续生产工艺，有效解决了大尺寸镁合金薄板无法连续高效预置拉伸孪晶的问题。
[0014]波纹轧辊与限宽轧辊具有相同的辊径且波纹轧辊的上下轧辊与限宽轧辊的上下轧辊在高度方向分别保持一致。
[0015]波纹轧辊具有纵波型辊套，大尺寸镁合金薄板通过波纹轧辊后，形成具有波纹型的薄板且宽度变窄，宽度与限宽轧辊中下辊凹槽宽度相同。随后直接通过限宽轧辊发生限宽整平变形，使得大尺寸镁合金薄板增厚。
[0016]波纹轧辊与限宽轧辊都包括上辊和下辊，且均由9Cr2Mo材料制成。波纹轧辊的上下轧辊均具有纵波型辊套，其纵波曲线方程是Y=3cos（x/10）。限宽轧辊的上辊中部表面沿周向设置有凸起，凸起的水平边与竖直边夹角为90
º
，下辊中部表面沿周向设置有与所述上辊凸起配合形成限宽轧制空间的凹槽，凹槽的水平边与竖直边夹角为90
º
。凸起和凹槽的表面粗糙度均为Ra 1.6μm。
[0017]本专利技术的工作过程如下：将大尺寸镁合金薄板通过波纹轧辊中，形成具有波纹型的薄板，使板材发生弯曲变形；将变形后的大尺寸镁合金薄板置于限宽轧辊中，使板材发生限宽整平变形；轧机正常运转后，可实现高强塑大尺寸镁合金薄板的连续加工生产。
[0018]利用金相显微镜对大尺寸镁合金薄板变形前后的微观组织结构进行表征；利用单向拉伸试验对大尺寸镁合金薄板变形前后的力学性能测试。
[0019]如图6所示，为大尺寸镁合金薄板变形前后的微观组织结构图。(a)为变形前板材的组织形貌，晶粒尺寸较大且不均与，(b)为变形后板材的组织形貌，出现很多透镜状的拉伸孪晶。如图7所示，变形后的镁合金薄板的强度和伸长率比变形前的原始薄板的性能都显著提高。可见，本专利技术所述设备能够在大尺寸镁合金薄板中预置拉伸孪晶，即可实现高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产。变形后镁合金薄板的强度和塑性都明显优于变形前的镁合
金薄板。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置，其特征在于：包括沿着加工生产线依次设置的波纹轧辊和限宽轧辊，波纹轧辊包括波纹上辊和波纹下辊，限宽轧辊包括限宽上辊和限宽下辊，波纹上辊和波纹下辊的表面分别设有纵波辊套，限宽上辊的表面设有沿周向的凸起，限宽下辊的表面设有与凸起匹配的凹槽。2.限宽轧辊的凹槽宽度与经过波纹轧辊轧制发生弯曲变形后的镁合金薄板宽度相等。3.根据权利要求1所述的一种用于高强塑大尺寸镁合金薄板的加工生产装置，其特征在于：所述波纹轧辊和限宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂慧慧，梁伟，杨汉章，孔庆伟，郑留伟，马晋遥，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：