一種矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 平整度是評價金屬材料擠壓板材質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在實際工業(yè)生產(chǎn)中檢測平 整度的方法是將板材放在平砧上，用撓度尺和螺旋千分尺沿著擠壓方向?qū)D壓板材不同部 位的擾度和厚度進行測量。
[0003] 對于鎂合金熱擠壓過程而言，影響擠壓板材表面最終平整度的因素有擠壓過程中 產(chǎn)生的波浪和邊浪及預(yù)拉伸消除殘余應(yīng)力過程中出現(xiàn)的拉斷彈彎現(xiàn)象。擠壓時由于金屬流 動速度不均勻從而沿擠壓方向出現(xiàn)的連續(xù)起伏的像水浪一樣的現(xiàn)象稱為波浪。通常產(chǎn)生波 浪的本質(zhì)是擠壓過程中金屬流速不均勻引起的，引起金屬流速不均的原因有以下幾種：（1) 金屬從模具流出時的溫度分布不均或冷卻速度不均；（2)模具和工作帶設(shè)計不合理導(dǎo)致金 屬流速不均；（3)擠壓機工作不穩(wěn)定，擠壓時產(chǎn)生較大的抖動，使金屬不平衡流過模腔；(4) 牽引機牽引不當(dāng)。變形鎂合金變形后通常不進行固溶處理，擠壓后必須利用余熱淬火抑制 擠壓過程中的變形析出，從而通過后續(xù)時效強化進一步提高合金的強度，通常板材頭部得 不到快速冷卻，因而較軟，牽引機牽引不當(dāng)時很容易產(chǎn)生波浪。
[0004] 擠壓板材沿著橫向溫度不均勻而引起金屬流速不均勻，溫度分布不均勻會導(dǎo)致溫 度高的部位流速較快，而溫度較低的部位流速較慢，流速低的部位沿著擠壓方向施加給流 速高的部位以壓應(yīng)力，從而使流速高的部位產(chǎn)生波浪，流速低的部位依然平整，這種現(xiàn)象就 稱為邊浪常見產(chǎn)生邊浪的原因有原始鑄錠周向溫度不均勻和磨具和工作帶設(shè)計不合理。
[0005] 彈彎主要是出現(xiàn)在預(yù)拉伸消除殘余應(yīng)力的環(huán)節(jié)中。鎂合金熱導(dǎo)率較低，在余熱淬 火過程中，由于板材表面和心部在未完全冷卻之前始終存在較大的溫差，由于冷卻的不同 步造成表面和心部冷卻速度和收縮應(yīng)變的差異，最終產(chǎn)生外壓內(nèi)拉的應(yīng)力分布狀態(tài)。常見 消除殘余應(yīng)力的方法有熱時效、振動時效和預(yù)拉伸法，預(yù)拉伸由于操作工藝簡單，效率高和 殘余應(yīng)力消除有效的特點而成為最常用的殘余應(yīng)力消除方式。由于鎂合金為密排六方結(jié) 構(gòu)，軸比c/a = 1. 6235,鎂合金的這種結(jié)構(gòu)特點使得室溫下的滑移系較少，塑性較差加之?dāng)D 壓板材弱存在刀彎、鉗口設(shè)計不當(dāng)及拉伸機拉伸速度和拉伸力過大時，都會造成鎂合金擠 壓板材在預(yù)拉伸過程中出現(xiàn)拉斷現(xiàn)象，由于鎂合金彈性模量較小，拉斷后巨大的回彈力會 使未拉斷一側(cè)會產(chǎn)生弧度很大的波浪彎。
[0006] 波浪、邊浪和彈彎會通過三點彎和壓矯的方式進行矯直處理，但是矯直處理只能 對撓度比較大的波浪彎進行矯直，撓度較小的波浪彎很難矯直，從而影響擠壓板材表面最 終平整度，最終必須靠銑床將板材銑平以使平整度達到要求。銑床對鎂合金擠壓板材銑平 的過程不但可以保證平整度，同時也屬于一種剝層法消除殘余應(yīng)力的過程，還可以進一步 消除殘余應(yīng)力。
[0007] 鎂合金擠壓板材預(yù)拉伸時，只有預(yù)拉伸量達到2%，使表面和心部同時發(fā)生屈服才 能完全消除殘余應(yīng)力，但是實際預(yù)拉伸過程中加載時拉伸量達不到2%，卸載時又會發(fā)生回 彈，從而使實際的變形量不到1 %，如圖2所示。因此，鎂合金擠壓板材經(jīng)過預(yù)拉伸后仍然存 在一定的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力的存在又會使鎂合金板材在銑平的過程中發(fā)生變形，影響加 工精度，因而，必須通過工裝對鎂合金板材進行裝卡，防止變形。本實用新型針對鎂合金板 材銑平而設(shè)計一種裝卡工裝，解決鎂合金在銑平過程中發(fā)生變形，同時可以保證平整度。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 針對平整度不合格的鎂合金板材在銑床銑平過程中由于殘余應(yīng)力的存在而引起 變形的難點，本實用新型設(shè)計一種矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝，通過這種工裝不但 使鎂合金板材的平整度滿足要求，而且能進一步消除鎂合金殘余應(yīng)力，對實際工程具有重 要的意義。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0010] 一種矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝，包括工裝主體和壓板系統(tǒng)，其中該工裝 主體為中間帶有矩形凹槽的長方體，在凹槽的一側(cè)壁上安裝有數(shù)個緊固鉗；所述壓板系統(tǒng) 包括帶螺栓的底座、墊塊、壓板和緊固螺絲，該底座固定在龍門銑床工作臺上。
[0011] 其中，工裝主體上的矩形凹槽用來放置擠壓板材，數(shù)個緊固鉗通過夾緊螺絲安裝 在凹槽的側(cè)壁上，用來固定擠壓板材，使擠壓板材在銑平的過程中不發(fā)生變形，特別是沿擠 壓板材厚向的變形。
[0012] 所述緊固鉗的鉗口上有齒，采用這種夾緊方式可以使擠壓板材側(cè)面受力面積增 大，避免側(cè)面由于夾緊螺絲與板材側(cè)面直接接觸而產(chǎn)生的壓痕。
[0013] 所述壓板系統(tǒng)的底座用來將整個工裝固定的龍門銑床工作臺上，使銑床在銑板材 過程中不發(fā)生相對位移；墊塊用來調(diào)整壓板高度（在工程實際中可采用任意高度的金屬 塊）；壓板用來壓實擠壓板材，使板材和矩形凹槽底部不存在較大間隙；緊固螺絲用來給壓 板施加壓力，從而使壓板壓住擠壓板材。
[0014] 本實用新型的優(yōu)點在于：
[0015] 本實用新型的矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝不但能使鎂合金板材的平整度 滿足要求，而且能進一步消除鎂合金殘余應(yīng)力，對實際工程具有重要的意義。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝的工裝主體的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中（a)為俯視圖，（b為側(cè)視圖，（C)為截面圖。
[0017] 圖2為本實用新型矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝的壓板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中（a)為主視圖，（b為俯視圖。
[0018] 圖3為本實用新型矩形截面鎂合金擠壓板材銑用工裝的使用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下結(jié)合附