一种矩形截面镁合金挤压板材铣用工装的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种矩形截面镁合金挤压板材铣用工装，属于材料加工技术领 域。
【背景技术】
[0002] 平整度是评价金属材料挤压板材质量的重要指标之一。在实际工业生产中检测平 整度的方法是将板材放在平砧上，用挠度尺和螺旋千分尺沿着挤压方向对挤压板材不同部 位的扰度和厚度进行测量。
[0003] 对于镁合金热挤压过程而言，影响挤压板材表面最终平整度的因素有挤压过程中 产生的波浪和边浪及预拉伸消除残余应力过程中出现的拉断弹弯现象。挤压时由于金属流 动速度不均匀从而沿挤压方向出现的连续起伏的像水浪一样的现象称为波浪。通常产生波 浪的本质是挤压过程中金属流速不均匀引起的，引起金属流速不均的原因有以下几种：（1) 金属从模具流出时的温度分布不均或冷却速度不均；（2)模具和工作带设计不合理导致金 属流速不均；（3)挤压机工作不稳定，挤压时产生较大的抖动，使金属不平衡流过模腔；(4) 牵引机牵引不当。变形镁合金变形后通常不进行固溶处理，挤压后必须利用余热淬火抑制 挤压过程中的变形析出，从而通过后续时效强化进一步提高合金的强度，通常板材头部得 不到快速冷却，因而较软，牵引机牵引不当时很容易产生波浪。
[0004] 挤压板材沿着横向温度不均匀而引起金属流速不均匀，温度分布不均匀会导致温 度高的部位流速较快，而温度较低的部位流速较慢，流速低的部位沿着挤压方向施加给流 速高的部位以压应力，从而使流速高的部位产生波浪，流速低的部位依然平整，这种现象就 称为边浪常见产生边浪的原因有原始铸锭周向温度不均匀和磨具和工作带设计不合理。
[0005] 弹弯主要是出现在预拉伸消除残余应力的环节中。镁合金热导率较低，在余热淬 火过程中，由于板材表面和心部在未完全冷却之前始终存在较大的温差，由于冷却的不同 步造成表面和心部冷却速度和收缩应变的差异，最终产生外压内拉的应力分布状态。常见 消除残余应力的方法有热时效、振动时效和预拉伸法，预拉伸由于操作工艺简单，效率高和 残余应力消除有效的特点而成为最常用的残余应力消除方式。由于镁合金为密排六方结 构，轴比c/a = 1. 6235,镁合金的这种结构特点使得室温下的滑移系较少，塑性较差加之挤 压板材弱存在刀弯、钳口设计不当及拉伸机拉伸速度和拉伸力过大时，都会造成镁合金挤 压板材在预拉伸过程中出现拉断现象，由于镁合金弹性模量较小，拉断后巨大的回弹力会 使未拉断一侧会产生弧度很大的波浪弯。
[0006] 波浪、边浪和弹弯会通过三点弯和压矫的方式进行矫直处理，但是矫直处理只能 对挠度比较大的波浪弯进行矫直，挠度较小的波浪弯很难矫直，从而影响挤压板材表面最 终平整度，最终必须靠铣床将板材铣平以使平整度达到要求。铣床对镁合金挤压板材铣平 的过程不但可以保证平整度，同时也属于一种剥层法消除残余应力的过程，还可以进一步 消除残余应力。
[0007] 镁合金挤压板材预拉伸时，只有预拉伸量达到2%，使表面和心部同时发生屈服才 能完全消除残余应力，但是实际预拉伸过程中加载时拉伸量达不到2%，卸载时又会发生回 弹，从而使实际的变形量不到1 %，如图2所示。因此，镁合金挤压板材经过预拉伸后仍然存 在一定的残余应力，残余应力的存在又会使镁合金板材在铣平的过程中发生变形，影响加 工精度，因而，必须通过工装对镁合金板材进行装卡，防止变形。本实用新型针对镁合金板 材铣平而设计一种装卡工装，解决镁合金在铣平过程中发生变形，同时可以保证平整度。 【实用新型内容】
[0008] 针对平整度不合格的镁合金板材在铣床铣平过程中由于残余应力的存在而引起 变形的难点，本实用新型设计一种矩形截面镁合金挤压板材铣用工装，通过这种工装不但 使镁合金板材的平整度满足要求，而且能进一步消除镁合金残余应力，对实际工程具有重 要的意义。
[0009] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0010] 一种矩形截面镁合金挤压板材铣用工装，包括工装主体和压板系统，其中该工装 主体为中间带有矩形凹槽的长方体，在凹槽的一侧壁上安装有数个紧固钳；所述压板系统 包括带螺栓的底座、垫块、压板和紧固螺丝，该底座固定在龙门铣床工作台上。
[0011] 其中，工装主体上的矩形凹槽用来放置挤压板材，数个紧固钳通过夹紧螺丝安装 在凹槽的侧壁上，用来固定挤压板材，使挤压板材在铣平的过程中不发生变形，特别是沿挤 压板材厚向的变形。
[0012] 所述紧固钳的钳口上有齿，采用这种夹紧方式可以使挤压板材侧面受力面积增 大，避免侧面由于夹紧螺丝与板材侧面直接接触而产生的压痕。
[0013] 所述压板系统的底座用来将整个工装固定的龙门铣床工作台上，使铣床在铣板材 过程中不发生相对位移；垫块用来调整压板高度（在工程实际中可采用任意高度的金属 块）；压板用来压实挤压板材，使板材和矩形凹槽底部不存在较大间隙；紧固螺丝用来给压 板施加压力，从而使压板压住挤压板材。
[0014] 本实用新型的优点在于：
[0015] 本实用新型的矩形截面镁合金挤压板材铣用工装不但能使镁合金板材的平整度 满足要求，而且能进一步消除镁合金残余应力，对实际工程具有重要的意义。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型矩形截面镁合金挤压板材铣用工装的工装主体的结构示意图， 其中（a)为俯视图，（b为侧视图，（C)为截面图。
[0017] 图2为本实用新型矩形截面镁合金挤压板材铣用工装的压板系统的结构示意图， 其中（a)为主视图，（b为俯视图。
[0018] 图3为本实用新型矩形截面镁合金挤压板材铣用工装的使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合附