[发明专利]镁合金冷态冲压方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金冷态冲压方法。

背景技术

镁的比重为1.74g/cm³，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36％、比锌合金轻73％、比钢轻77％。镁合金是最轻的金属结构材料，已成为世界最令人瞩目的绿色环保工程材料，具有广阔的应用前景。

目前，镁合金作为结构应用的最多的是铸件，比例达到90％以上。主要原因是虽然镁合金冲压工艺的研究已有很大的进展，但与生产应用还有很大差距。由于镁合金晶体为密排六方结构，其在冷态下塑性较差，属于脆性材料，用传统的冲压工艺参数对镁合金板进行冲压加工，其断面的光亮带不超过20％，这种状态无法满足大多数冲压制品的使用要求。在生产中需要在加热状态下进行加工，或者冷态冲压后需要对冲裁件断面进行整修加工才能满足要求，因此生产效率较低，生产成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光亮带宽度高达料厚的90％以上的镁合金冷态冲压方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种镁合金冷态冲压方法，利用冲压模具对冷态的镁合金进行冲裁，冲裁间隙Z＝0.5％δ～7.0％δ，δ为料厚。

其中，所述冲压模具包括凸模和凹模，所述凸模为平凸模。

其中，所述冲裁间隙Z＝0.5％δ～3.0％δ。

其中，所述板料厚度δ为3-6mm，剪切余量≥2mm。

其中，所述板料型号为AZ21X、AZ31X或AM50。

本发明中所述冷态的镁合金，是指在室温下的、不做加热和冷却处理的镁合金。

本发明的有益效果是：由于本发明镁合金冷态冲压方法在室温下通过合理设置冲裁间隙，采用普通冲压的方法，就能获得精密冲压工艺的断面效果，使镁合金板材的冲压断面光亮带达到90％以上，大大超过现有技术中常规冲压工艺最高能达到的20％，冷态冲压后不需对冲裁件断面进行整修加工，因此生产效率较高，生产成本低，提高镁合金的工艺适用性，为镁合金的扩大应用创造了条件。

附图说明

图1是本发明冲压方法冲压产品的示意图；

图2是冲压产品的断面图。

其中，1、凸模；2、凹模；3、镁合金。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

作为本发明镁合金冷态冲压方法的实施例，请参阅图1和图2，镁合金冷态冲压方法，是利用冲压模具对冷态的镁合金3进行冲裁，冲压模具包括凸模1和凹模2，冲裁间隙Z＝0.5％δ～7.0％δ，δ为镁合金3的料厚。

根据冲裁基本原理和塑性条件，通过改变模具冲裁间隙Z、凸模刃口角度α、切除量L等参数来改变板料在切断时的应力状态，不同应力状态下板料的断裂方式不同，进而获得不同的断面状态。由于镁合金塑性较差，当凸模向下切时，还未切到底就会断裂；又因为镁合金断面的裂纹扩展方向与普通塑性材料不同，镁合金的裂纹表现出从凸模刃口向外凸出的裂纹现象，这是一个非常大的新发现，这样，当凸模继续下行时，凸模就会对断面进行整修，所以在一个冲裁行程下，完成了冲剪和整修两道工序，从而使断面达到宽光亮带的要求。

请参阅附图2，通过改变板料在冲剪时的受力状态进而来改变裂纹高度h1和塌陷高度h2。h1有一合适值时有利于整修，h2则越小能整修到的面积越大，进而冲剪后光面比例会越大。当冲裁间隙Z＝0.5％δ～7.0％δ时，断面光亮带达到90％以上。

实施例一：下面以选用板料厚度δ为5.7mm、宽度为15mm的AZ21X镁合金条料进行冲压，剪切余量≥5mm，采用本发明冲压方法，凸模采用平凸模(即α＝0°)，采用冲断后不修光的方法加工可得光亮带宽度如下表：