[发明专利]镁合金薄板差温拉深模具

说明书

技术领域

本发明涉及镁合金加工技术领域，尤其涉及的是一种镁合金薄板差温拉深模具。

背景技术

随着汽车、航空、航天、电子工业产品向轻量化和特殊性能要求化方向发展，镁合金冲压产品作为一种质量轻、强度刚度高、电磁屏蔽性和阻尼减振性好的有色金属材料结构件，在这些行业的应用具有广阔前景。但镁合金在室温下难于冲压变形，相关研究成果较少。研究镁合金薄板冲压成形技术对提高镁合金应用范围具有重要意义。基于轻质高强、特殊性能优异和矿产资源优势，镁合金被誉为“21世纪绿色工程结构材料”，是“资源节约型、环境友好型”社会发展的重要潜力材料，正在成为向轻量化和特殊性能要求化方向发展的汽车、航空、航天、电子、通讯等产业的主要首选材料。

镁合金的成型方法与其它金属材料的成型方法相同，主要是通过铸造和塑性变形两种方式进行。铸造可以生产出形状比较复杂的零件，因此，目前市场上镁合金零部件80％左右是通过铸造方法生产，但铸造生产的零件由于组织缩松导致综合力学性能差，壁厚、材料浪费严重，而且铸造方法无法生产出大表面积的薄壁零件、生产条件恶劣、环境污染严重、生产效率低、生产成本高，限制了其在工业生产中的广泛应用。对于以薄壁和大表面积为特征的板类零件，冲压加工是最为切实可行的方法，冲压成形能够快速生产出薄壁、综合力学性能良好的零件。近年来，国内外对镁合金的冲压成形技术高度关注，纷纷展开研究。冲压件的质量主要取决于冲压成形工艺、模具、设备等冲压成形技术，但镁合金由于其密排六方晶体结构特征，室温塑性差，难于冲压成形，目前有关镁合金薄板冲压成形技术研究成果大部分局限于实验室研究应用，还没有进入工业化规模生产的水平，特别是在冲压件使用量大、冲压成形时材料变形复杂的汽车工业和航空航天工业中，只有个别企业的少量冲压件采用镁合金。因此，深入开展镁合金薄板冲压成形技术对实现工业化生产，扩大镁合金冲压件在工业生产中的应用具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种镁合金薄板差温拉深模具。

本发明的技术方案如下：

一种镁合金薄板差温拉深模具，模具采用倒装式，即拉深凸模(12)和压边圈(16)安装在模具的下模，凹模(32)安装在模具的上模部分，凹模(32)和压边圈(16)中内置电阻环形加热线圈以及测温元件热电偶，上模、下模采用滚珠导柱(11)、导套(17)进行导向，拉深件依靠上模中的弹簧(23)和打板(18)将其从凹模(32)中推出。

所述的镁合金薄板差温拉深模具，所述的上模中，凹模(32)与凹模垫板(28)用隔热层(30)隔开，凹模环形槽中设置电阻环形加热线圈(31)对其进行加热，并安装热电偶(33)进行实时控制，使凹模(32)温度保持在预定温度范围；凹模垫块(28)开设环形冷却水道进行冷却，上模座(20)和凹模垫板(8)之间装配密封圈(27)防止冷却水渗漏。

所述的镁合金薄板差温拉深模具，所述的下模中，压边圈(16)环形槽中设置电阻环形加热线圈(15)和热电偶(34)使压边圈(16)保持在设定的温度范围；凸模(12)后部镗盲孔，通入循环水，下模冷却水入水口水嘴(5)从凸模轴心伸入到凸模顶部，出水口水嘴(4)应低于密封圈压板(6)。

采用差温拉深模具结构形式，即对压边圈和凹模与坯料变形区接触部位进行加热，对凸模和凹模筒壁进行冷却，可使拉深过程中板料具有合理的温差。采用差温拉深模具结构形式，并使拉深凸模工作表面的表面粗糙度数值大于凹模和压边圈工作表面的表面粗糙度数值，可使AZ31B的极限拉深比得到较大的提高。

附图说明

图1镁合金板料拉深变形过程及摩擦力示意图；

图2为镁合金差温拉深模具结构示意图；

图中数字标注含义：1、22、36-定位销；2、21、25、35-螺钉；3、27-密封圈；4、29-出水口水嘴；5、19-入水口水嘴6-密封圈压板；7-固定板；8-垫板；9-卸料螺钉；10-下模座；11-导柱；12-拉深凸模；13-加热线圈压板；14、30-隔热板；15、31-电阻环形加热线圈；16-压边圈；17-导套；18-打板；20-上模座23、37-弹簧；24-打杆；26-模脚；28-凹模垫板；32-凹模；33、34-热电偶。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。