[发明专利]一种适用于高强度镁合金板材的拉伸机钳口新型防滑齿

说明书

本发明公开了一种适用于高强度镁合金板材的拉伸机钳口新型防滑齿，属于金属型材的拉伸矫直领域。该防滑齿的齿形为等腰三角形截面直齿，齿的延伸方向垂直于拉伸方向，齿高为0.5～5mm，顶角为90～150°，齿间平台宽度为0～10mm，钳口齿面宽度为板材宽度+0～50mm，钳口齿面长度根据齿面宽度、板材厚度、板材屈服强度、齿顶角计算确定。该防滑齿的齿形平缓，咬合时能有效避免在夹头表层产生微裂纹，提高了夹头承受剪切力的能力，有效避免打滑；按照板材截面尺寸、板材屈服强度和齿顶角设计齿面长度和宽度，能保证防滑齿产生足够大的剪切力。

技术领域

本发明属于金属型材的拉伸矫直领域，具体涉及一种适用于高强度镁合金板材的拉伸机钳口新型防滑齿。

背景技术

经压力加工方法制造的金属材料往往存在形状扭曲的情况，实际生产中通常采用拉伸法来矫正形状。同时，对于内部存在残余应力的加工材，预拉伸还能有效地消除残余应力，从而避免加工材在后续机加工时发生变形。

防止拉伸机钳口与加工材之间的打滑是实现拉伸的先决条件。拉伸机有两个夹持端，拉伸时，通常情况为，一个夹持端固定不动，另一个夹持端加载拉力。每个夹持端有上下两个钳口，上下钳口固定在楔形滑块上，楔形滑块在倾斜滑道上前后移动，带动钳口上下开合。在加载拉力之前，夹持端通过液压装置给钳口施加一个初始咬合力，该咬合力不太大，只是让加工材产生凹陷，或是让钳口上的防滑齿咬入加工材，实现初步咬合；当加载拉力之后，由于楔形滑块在倾斜滑道上的继续移动，从而使咬合力持续增大，达到越咬越紧的效果。对于塑性较好的加工材，如多数铝合金，对拉伸机钳口防滑齿没有严格要求，在初始咬合力下，多数防滑齿能顺利咬入夹头，在拉伸过程中，随着咬入深度和剪切力的增加，夹头材料能承受较大变形而不产生微裂纹，因而不易打滑；而对于多数镁合金加工材，由于其密排六方晶体结构，室温塑性变形能力较差，不仅需要足够大的初始咬合力，保证夹头有足够大的咬入深度，同时需要特殊的钳口齿形，这是因为：在拉伸过程中，随着咬入深度和剪切力的增加，通常齿形会导致夹头材料内部产生大量微裂纹，从而使夹头表面材料在巨大剪切力的作用下被撸掉，造成打滑，导致拉伸无法进行。

针对室温塑性差的镁合金板材，需要设计专门的防滑齿。图1(a)和图1(b)显示了通常采用的防滑齿，其中，图1(a)为密集排布的凸钉，图1(b)为齿高大于5mm的三角形截面直齿，它们能满足大多数板材的拉伸要求，而对于镁合金板材却往往不适用，要么咬入太深而造成断头，要么造成夹头表皮材料被大面积地撸去，导致打滑现象。

发明内容

本发明型针对通常防滑齿使镁合金板材产生微裂纹，从而导致打滑的问题，提供了一种适用于高强度镁合金板材的拉伸机钳口新型防滑齿，其特征在于：

该钳口防滑齿采用等腰三角形截面直齿，齿的延伸方向垂直于拉伸方向，防滑齿的涉及如下关键参数：齿高h，顶角θ，齿间平台宽度I，钳口齿面长度L和齿面宽度W，各个参数的实际含义见图2(a)和图2(b)。其中，

齿高h范围为0.5～5mm；

顶角θ范围为90°～150°；

齿间平台宽度I为0～10mm；

钳口齿面宽度W＝板材宽度+0～50mm；

钳口齿面长度L根据钳口齿面宽度、板材厚度、板材屈服强度、顶角θ确定，计算公式如下：

L＝k1×k2×k3×W

其中，k1＝板材厚度/10mm，k2＝板材屈服强度/250MPa，k3＝顶角θ/120°。

防滑齿加工好后，要对防滑齿所在的钳口表层进行淬火处理，以提升其硬度和耐磨性；同时，应及时清除掉防滑齿间的金属碎屑，因为碎屑累积太多会糊住防滑齿，从而导致打滑。