镁合金制品的制造方法与流程

技术领域

本发明是有关于一种金属制品的制造方法，且特别是有关于一种镁合金制品的制造方法。

背景技术：

一般金属材料的质料较塑料为重，但强度较高，因此若使用铝、镁、钛等金属材料，将可开发出轻量、高强度的制品。又，由于镁合金具备轻量化、散热性佳、可防电磁干扰、硬度及可塑性高等优点，业已在各产业的应用中快速崛起。

镁合金材料的加工既为未来炙手可热的产业，其外壳件的市场具有极大的潜力，与镁合金材料相关的各种关键成形制程技术均有厂家展开研究开发。一般而言，镁合金的成形技术有压铸、半固态成形、锻造、冲压等技术。目前国内镁合金制品大多以压铸来成形，但由于压铸制程对于厚度愈薄的工件，其成形难度愈高，产品不良率相对提升，一般会有热裂、氧化、流纹、强度不足与顶出变形的问题点发生，导致后续的补修、整修的工作极耗费人力，造成成本提高。

另一方面，由于冲压制程只有对于镁合金板料做局部的变形与冲剪，无法将材料变形以成形变化的截面。也就是说，冲压件的限制在于无法形成扣接部，须配合塑料的承接件或胶合或焊接其它组件才可加以应用。

至于锻造制程，其不但可以让材料产生大量变形，使材料局部薄化或变厚，进而形成变化的截面，且锻件的表面质量非常光滑，使后续表面处理易于作业。由此可知，锻造制程是具有实际开发应用的价值，值得加以研究开发。

图 1A 为现有进行热锻造制程所使用的模具的示意图。图 1B 为现有使用图 1A 的模具所锻造出的镁合金制品示意图。请参照图 1A，模具 100 包括上模 102 与下模 104，而在现有用以制作镁合金制品的锻造制程中，是将镁合金胚料 106 置于下模 104 的模穴 105 内，然后再令上模102 往下模104 移动而施予压力至镁合金胚料106，以将镁合金胚料106 压成镁合金制品 110。在施压过程中，会在上模 102 与下模 104 之间留有空间 108 让多余的胚料溢出，因此在施压定型后，必须再对镁合金制品110 进行切边制程，以将溢料边112 切除。由此可知，此种工法相当耗费材料成本及加工成本。

技术实现要素：

本发明提供一种镁合金制品的制造方法，以降低成本，并制作出尺寸精准的镁合金制品。

本发明提出一种镁合金制品的制造方法，首先提供包括上模及下模的模具，其中上模具有冲头，下模则具有模穴，用以容置上模的冲头。接着，对此模具加热，以使模穴内的温度升高至预设温度。再来，将镁合金胚料置入模穴内。然后，将上模与下模压合，使上述冲头位于模穴内，且冲头与模穴内壁之间的间隙介于 0.05 mm 至 0.1 mm 之间，因而通过冲头施压至模穴内的镁合金胚料，以使镁合金胚料在模穴中形成对应于模穴的形状的镁合金制品。

在本发明的一实施例中，在对上述模具进行加热前，更包括侦测模具的温度，并依据侦测所得的结果对模具进行加热。

在本发明的一实施例中，上述的模具埋设有加热管，且模具是通过此加热管进行加热。

在本发明的一实施例中，上述的镁合金胚料为挤型镁合金胚料。

在本发明的一实施例中，在将上述镁合金胚料放入模穴之前，更包括将镁合金胚料加热至摄氏 300 度至摄氏 500 度之间。优选地，将镁合金胚料加热至摄氏 350 度至摄氏 450 度之间。

在本发明的一实施例中，上述的预设温度介于摄氏 150 度至摄氏 300 度之间。优选地，上述的预设温度介于 180 度至摄氏 250 度之间。

在本发明的一实施例中，上述将上模与下模压合的步骤是通过液压机来施压至上模。

在本发明的一实施例中，上述的液压机的施压速率介于 10 mm/sec 至 15 mm/sec 之间。

本发明的镁合金制品的制造方法是在热锻造的制程中，令镁合金胚料置于几近密闭的模穴内进行加压成型，以避免溢料过多而浪费材料，并制成尺寸精准的镁合金制品。而且，由于通过本发明的制程所制作出的镁合金制品不具溢料边，无须再进行切边处理来切除溢料，因此除了可以进一步节省加工成本，还可以保持连续的锻造流线，进而具有较佳的抗拉强度。

附图说明

图 1A 为现有进行热锻造制程所使用的模具的示意图。

图 1B 为现有使用图 1A 的模具所锻造出的镁合金制品示意图。

图 2 为本发明的一实施例中镁合金制品的制造流程方块图。

图 3A 为本发明一实施例中镁合金制品的制造方法中所使用的模具的示意图。

图 3B 为利用图 3A 的模具所制成的镁合金制品的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的镁合金制品的制造方法的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

图2 为本发明的一实施例中镁合金制品的制造流程方块图，图3A 则是本发明一实施例中镁合金制品的制造方法中所使用的模具示意图。请同时参照图 2 及图 3A，首先如步骤 S210 所述，提供模具 310。具体来说，本实施例的模具 310 由上模 312 与下模 314 所构成，且上模具有冲头 311，下模 314 则具有模穴 313，而模穴 313 可容置冲头 311。

接着，如步骤 S220 所述，对模具 310 加热，使模穴 313 内的温度升高至预设温度。具体来说，此预设温度大约介于摄氏 150 度至摄氏 300 度之间。优选地，在本实施例，预设温度介于 180 度至摄氏 250 度之间。

再来，如步骤 S230 所述，将镁合金胚料 302 置入加热后的模穴 313 内。在本实施例中，镁合金胚料 302 是挤型镁合金胚料。而且，再将镁合金胚料 302 置入模穴 313 之前，还可以先将镁合金胚料 302 加热，以使其分子结构变大而成为软化的固体。举例来说，镁合金胚料 302 在置入模穴 313 之前，被加热至摄氏 400 度至摄氏 500 度之间，且较佳的是被加热至摄氏 350 度至摄氏 450 度之间。

然后，如步骤S240 所述，施予压力至上模312，使其与下模314 压合，也就是通过施予在上模312 的压力而使冲头311 移动至模穴313 内，并通过冲头311 施压至位于模穴313内的镁合金胚料 302，以使其在模穴 313 中形成对应模穴 313 的形状的镁合金制品 304，如图 3B 所示。特别的是，当冲头 311 移动至模穴 313 内时，冲头 311 与模穴 313 内壁之间具有约为 0.05 mm 至 0.1 mm 的间隙 D，以利于模穴 313 内的气体自此排出。

具体来说，本实施利用液压机（图未示）施予压力至上模 312 使其压合于下模 314 之上，而镁合金胚料 302 即是在模穴 313 内定型为与模穴 313 形状相同的镁合金制品 304。

之后，将上模 312 与下模 314 分离，以取出一体成型的镁合金制品 304。在本实施例中，液压机以 10 mm/sec 至 15 mm/sec 的速率对镁合金胚料 302 进行加压。

值得一提的是，由于模穴 313 在对镁合金胚料 302 进行施压定型的过程中几近密闭空间，上模 312 与下模 314 之间仅具用以排出气体的间隙 D，并无空间可供多余的镁合金胚料 302 溢出。而且，为避免镁合金胚料 302 体积与模穴 313 容积误差过大而影响最后制成的镁合金制品 304 的厚度公差，本实施例先以计算机仿真的方式计算出模穴 313 可容纳的胚料量，以制作出尺寸精准并具有良好的机械强度的镁合金制品 304。据此，自模穴 313 内取出已定型的镁合金制品304 之后，仅需进行毛边切除处理，以将细微的毛边304a 切除，而使镁合金制品 304 外观更为精致。

综上所述，本发明是在热锻造的制程中，令镁合金胚料置于近乎密闭的模穴内进行加压成型，以避免溢料过多而浪费材料，并制成尺寸精准的镁合金制品。而且，由于通过本发明的制程所制作出的镁合金制品不具溢料边，无须再进行切除溢料的制程，因此除了可以进一步节省加工成本，还可以保持连续的锻造流线，进而具有较佳的抗拉强度。

此外，本发明在一实施例中是先将镁合金胚料加热至约摄氏 400 度至摄氏 500 度之间，再置于模穴中进行加压定型，因此所制成的镁合金制品可具有机械强度均匀密实的特性。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。