[發明專利]一種鎂合金環件擠壓成形方法

有效

• 申請號: 201911025837.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110743929B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 趙熹;闞帥領;張治民;李國俊;劉杰
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C23/18
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 黃健;梁永芳

本發明提供一種鎂合金環件擠壓成形方法，包括下料制備鎂合金毛坯，將鎂合金毛坯套設于內凹模外壁面上，并位于型腔內，通過壓力機使上模組件下壓內凹模外壁面上的鎂合金毛坯，使鎂合金毛坯沿內凹模的外壁面向下滑動，鎂合金毛坯受內凹模外壁面的曲母線擠壓成型，通過型腔底部的頂出機構將成型的工件頂出，完成脫模；本發明提供的成形方法，能夠實現近等溫成形，避免材料開裂，極大地提高了大規格鎂合金環件的成形的良品率，縮短了大規格鎂合金環件的制造流程，降低生產成本，且模具簡單、便于操作，能夠大大縮短擠壓成形流程，有效改善鎂合金的成形性、方便較大程度的擴孔變形。

技術領域

本發明屬于鎂合金環件擠壓成形技術領域，具體涉及一種鎂合金環件擠壓成形方法。

背景技術

鎂合金是一種輕質合金材料，密度小(為鋁的2/3、鈦的1/2)，是最輕的金屬結構材料，具有良好的比強度、比剛度、導熱導電性、電磁屏蔽性、阻尼減震性等優點，被廣泛應用于航空航天、交通運輸、電子通訊、國防軍工等領域；但是鎂合金為密排六方晶體結構，同樣存在塑性差、易失穩的問題。

現有的大規格鎂合金環件擠壓成形工藝一般是鐓粗-沖孔-馬架擴孔-機加-碾環，這樣加工使得工序較長，并且無法保證溫度，容易在加工的過程中出現開裂的現象；對于環形件擴孔，現有工藝一般采用沖頭擴孔，是使用直徑大于毛坯孔徑的沖頭將毛坯孔脹大，擴孔沖頭前段一般有帶錐度的引導段以便于插入毛坯孔；但是由于孔擴張時毛坯受到很大的周向拉應力，很容易脹裂，所以每次擴孔量不宜過大，需要多次操作才能完成較大程度的擴孔，而且其減薄能力有限，只能成形厚壁環件，無法滿足薄壁環境的需求。

基于上述鎂合金環件加工過程中存在的技術問題，尚未有相關的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術中存在的不足之處，提出一種鎂合金環件擠壓成形方法，旨在解決現有鎂合金環件加工過程中容易脹裂的問題。

本發明提供一種鎂合金環件擠壓成形方法，包括上模組件、凹模組件以及下模組件；凹模組件固定設置于下模組件上；凹模組件包括內凹模和外凹模，內凹模和外凹模之間形成有型腔，內凹模的外壁面上可用于放置毛坯；上模組件與壓力機連接；具體還包括以下步驟：

S1：下料制備鎂合金毛坯；

S2：將鎂合金毛坯套設于內凹模外壁面上，并位于型腔內；

S3：通過壓力機使上模組件下壓內凹模外壁面上的鎂合金毛坯，使鎂合金毛坯沿內凹模的外壁面向下滑動，鎂合金毛坯受內凹模外壁面的曲母線擠壓成型；

S4：通過型腔底部的頂出機構將成型的工件頂出，完成脫模。

進一步地，S1步驟中還包括：

對鎂合金坯料進行均勻化熱處理；和/或，

將制備好的鎂合金毛坯加熱到成形溫度并保溫；和/或，

將上模組件、凹模組件以及下模組件整體預熱至鎂合金坯料成形溫度以上并保溫；和/或，

上模組件包括上模板、環形連桿以及L形壓環；環形連桿固定設置于上模板底部；將上模組件裝配在壓力機上，并將L形壓環與環形連桿用圓柱銷固定連接，并沿著內凹模的外壁面涂抹油基石墨潤滑劑；和/或，

S3步驟中還包括：通過更換不同型號的L形壓環重復對鎂合金毛坯進行擠壓。

進一步地，上模組件包括上模板、環形連桿以及多種型號的L形壓環；上模板用于和壓力機連接；環形連桿固定設置于上模板的底部；L形壓環通過圓柱銷可拆卸設置于環形連桿上；外凹模上設有外凹模通槽，內凹模上設有內凹模通槽，內凹模通槽上設有可拆卸的擋塊；S3步驟中，鎂合金毛坯具體加工成型過程為：