[發明專利]一種鎂合金沖壓成型方法

在審

• 申請號: 201410316433.8
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104057264A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 張丁非;董井忍;張雨禾;潘復生
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D22/02;C22F1/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及一種材料成型技術，具體使涉及一種鎂合金沖壓成型工藝方法。

背景技術

鎂合金作為工程應用中最輕的金屬結構材料，具有比強度高、剛度好、良好的阻尼系數以及好的電磁屏蔽性能，在汽車、航空、航天、電子等行業有著很大的發展前途。由于鎂合金屬于密排六方結構，室溫塑形變形能力差，目前的鎂合金零件主要使用鑄造件。

與壓鑄工藝相比，沖壓成型具有生產效率高等優點；但是，傳統的鎂合金沖壓成型主要是在加熱的條件下進行的。鎂合金的成型性能不僅與壓邊力、拉延溫度以及潤滑方式有關，更與材料的內部晶體結構相關。因此，如何利用晶體結構與塑形變形之間的關系，提高鎂合金板材成型性能，開發鎂合金沖壓成型新工藝方法成為本領域有待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種鎂合金沖壓成型方法，該鎂合金沖壓工藝通過預沖壓以及后續退火處理來改善鎂合金的組織結構，從而使其沖壓成型性能得到進一步的提高。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種鎂合金沖壓成型方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）首先，將鎂合金板材置于凸模與凹模之間，通過控制凸模的行程，對鎂合金板材進行預沖壓，沖壓深度控制在1～4mm；

2）取出預沖壓試樣，將其放入熱處理爐中，在250～400℃條件下退火1～3h，然后取出試樣進行空冷；

3）步驟2）預沖壓試樣，再次置于凸模與凹模之間進行沖壓成型直至極限沖壓深度。

進一步，所述預沖壓邊力為5～8KN，速度為10~20mm/min；后沖壓邊力為3~7KN，后沖壓速度為5~10mm/min。

相比現有技術，本發明具有以下有益效果：

1、本發明通過預沖壓成型來提高鎂合金的沖壓成型性能，具有成型性能好的特點，與單次沖壓成型其極限沖壓深度提高50%以上，顯著提高鎂合金的沖壓成型深度。

2、操作方便、易于實現，本發明使用設備為普通沖壓機和熱處理爐，對設備要求低，工藝操作簡單易行。

3、加工效率高、能耗少、生產成本低；而且，沖壓成型的鎂合金薄壁件具有尺寸精度高、表面質量好的顯著特點。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明作進一步詳細說明。

一種鎂合金沖壓成型方法，包括如下步驟：

1）首先，將鎂合金板材（材質為AZ31，厚度為1mm）置于凸模與凹模之間，通過控制凸模的行程，對鎂合金板材進行預沖壓，沖壓深度控制在1～2mm之間。

2）取出預沖壓試樣，將其放入熱處理爐中，在300℃條件下退火1h，然后取出試樣進行空冷。

3）步驟2）預沖壓試樣，再次置于凸模與凹模之間進行沖壓成型直至極限沖壓深度。

所述預沖壓邊力為5～8KN，速度為10~20mm/min；后沖壓邊力為3~7KN，后沖壓速度為5~10mm/min。

本與單次沖壓成型其極限沖壓深度提高50%以上，顯著提高鎂合金的沖壓成型深度。發明在預沖壓的過程中，由于主要變形區域產生大量的孿晶，300℃退火可以使該區域發生靜態再結晶，控制再結晶晶粒的大小，從而提高主要變形區域的抗變形能力，使后續的沖壓成型過程中具有更好的沖壓成型性能。本發明適用于擠壓軋制鎂合金板材，可以有效提高鎂合金的極限拉深深度。

本發明也適合厚度為0.5～1.5mm 的Mg-Li合金或其他鎂合金板材，沖壓深度根據合金的性能和厚度進行調整，控制在1～4mm之間即可。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。