一种镁合金板的复合成形工艺及其夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种金属板的成形工艺及其夹具，尤其是一种镁合金板的复合成形工艺及其夹具，主要用于镁合金板的生产。
【背景技术】
[0002]镁合金具有密度小、比强度高、比弹性模量大，散热好，减震性好；主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门；随着电子、汽车产业的发展，镁合金板也得到了广泛的应用，例如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳、手机、笔记本边框等。
[0003]现有技术中，镁合金板的制造主要采用轧制方法，而轧制的坯料一般采用铸造的实心坯、挤压坯或锻坯。
[0004]对于采用铸造的实心坯一般先经过机加工，然后再轧制；由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，加上实心坯一般厚度比较大，乳制工序经过多次，加工效率低，且最后得到的合金板厚度不好保证，边界尺寸不规则。对于采用挤压坯或锻坯，其与铸坯相比，已经过一次塑性变形，乳制的工序次数减少，但合金板的各向异性问题难以解决。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决镁合金板轧制加工效率低、表面质量不稳定、边界尺寸不规则的技术问题而提出了一种镁合金板的复合成形方法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:一种镁合金板的复合成形工艺，包括熔化镁合金一加工铸坯一碾平一热轧一热处理一机加工；首先加工铸坯，将镁合金熔化，将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体的铸坯周围四条边等厚；然后将中空四面体的铸坯经碾平后放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。所述中空四面体铸坯周围四条边的厚度有镁合金成品的厚度决定；铸坯的质量直接影响镁合金板的成形质量，所述铸坯通过液压模锻铸造，获得细密且均匀化的组织，与铸造相比，坯料的质量得到显著提高，与锻坯相比避免了合金板的各向异性问题；本发明的铸坯为中空的四面体结构，相比实心坯，能有效的减少热轧次数；且由于管坯为四面体结构，四周尺寸规则，在经过热轧后，能有效的保证成形合金板的边界质量，减少机加工的工作量。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述加工铸坯为，备料，预热炉、熔化炉升温，预热原料的金属锭或它们的合金锭，分批熔化形成合金溶液。对于采用分批熔化原料能够使镁合金液成分均勾。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述液态模锻的工艺参数为:浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s ;保压时间60s。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边等长。在热轧过程中，将中空的四面体坯料轧制成板，四条边等长能够保证坯料受力均匀，提高镁合金板的表面质量。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10-50倍。所述中空四面体铸坯周围四条边的厚度有镁合金成品的厚度决定；由于由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，在铸坯时，将坯料的边厚控制在一定尺寸，有效的减少了后续热轧工序的次数，提高了镁合金板的成形效率。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10倍。
[0012]作为上述技术方案的改进，还提供了一种用于镁合金板的复合成形工艺的夹具，包括底座和压板，所述底座具有凹槽结构，所述凹槽结构的尺寸与碾平后镁合金板的尺寸相同；所述压板具有与所述镁合金板相同的材质；所述压板穿过中空的镁合金板坯料，与底座配合通过螺栓将镁合金板坯料固定在底座上；然后将压板穿过中空四面体的铸坯，通过螺栓固定在底座上，碾平后，直接将镁合金板两端锯平；也就是说压板成为了镁合金板的一部分；将镁合金放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。
[0013]本发明通过液态模锻和热轧两个工艺复合来生产镁合金板，液态模锻铸坯为中空的四面体结构，液态模锻铸坯，能够形成均匀致密的坯料且避免了各向异性问题，为保证镁合金板的质量提供了保证；中空结构能有效的减少热轧次数，提高了生产效率和降低了生产成本；四面体结构，能够有效的保证热轧后合金板的边界质量，减少后续的机加工工序；且该工艺不受镁合金板尺寸的限制，由于坯料的高度对称性，在热轧过程中，保证了受力均匀，提高了板材成材率。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的成形工艺示意图。
[0015]图2为本发明的成形工艺所用夹具的示意图。
【具体实施方式】
[0016]为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0017]图1为镁合金板的复合成形工艺示意图，包括熔化镁合金一液态模锻形成中空的四面体还料一礙平一热乳一热处理一机加工一后处理一成品；首先将儀合金恪化，将液态模锻模具固定在挤压铸造机上，预热至150-200摄氏度，在液态模锻模具形腔内喷涂脱模剂，然后继续预热液态模锻模具，将熔炼后的镁合金溶液浇注到液态模锻模具内，得到中空四面体的铸坯；所述中空四面体的铸坯周围四条边等厚；然后将中空四面体的铸坯经过碾平后放在热轧机上热轧成镁合金板；将热轧后的镁合金板经过热处理，最后经过机加工，加工为成品。所述铸坯通过液压模锻铸造，获得细密且均匀化的组织，为后续的热轧工艺做准备，进而保证镁合金板的成形质量。本发明的铸坯为中空的管状结构，相比实心坯，能有效的减少热轧次数；且由于管坯为四面体结构，四周尺寸规则，在经过热轧后，能有效的保证成形合金板的边界质量，减少机加工的工作量。
[0018]所述加工铸坯为，备料，预热炉、熔化炉升温，预热原料的金属锭或它们的合金锭，分批熔化形成合金溶液。对于采用分批熔化原料能够使镁合金液成分均匀。
[0019]所述液态模锻的工艺参数为:浇注温度为镁合金液相线以上500摄氏度，加压延时15s，加压速度40mm/s ;保压时间60s。
[0020]所述中空四面体的铸坯周围四条边等长。在热轧过程中，将中孔的四面体管轧制成板，四条边等长能够保证坯料受力均匀，提高镁合金板的表面质量。
[0021]所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10-50倍。由于由于镁合金的塑性较低，每次轧制的变形量小，在铸坯时，将坯料的边厚控制在一定尺寸，有效的减少了后续热轧工序的次数，提高了镁合金板的成形效率。
[0022]所述中空四面体的铸坯周围四条边的厚度为镁合金板成品的10倍。
[0023]实施例1.AZ31B镁合金板的加工工艺，规格600mmX400mmX2mm
[0024]首先备料，使预热炉、熔化炉