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      鎂課堂(103):鎂合金工件的深拉

      2018年05月22日 9:14 10465次瀏覽 來源:   分類: 鎂資訊   作者:

        鎂合金工件的深拉成形都是在熱態(tài)下進(jìn)行,在熱狀態(tài)時(shí)鎂合金的深拉率可達(dá)70%,縮減率>15%稱為深拉深。對于小曲率板材可用不同的深拉縮減率,生產(chǎn)中的深拉率很少有>15%的,若考慮回彈則最大值為12%,但即使在高溫下深拉也會存在小量回彈,給全部深拉率加1個(gè)百分點(diǎn)就足以補(bǔ)償回彈。
        深拉模具或成形墊可用鎂、鋁、鋅合金制成,墊塊可用鋼絲網(wǎng)加強(qiáng)的混凝土制造,深拉溫度可高達(dá)230℃,若溫度>230℃,則宜用鑄鐵成形墊塊。不得用有鋸齒夾頭的鉗夾持工件,以防誘發(fā)工件撕裂,為此,可在夾頭與工件之間墊以粗砂紙或砂布。
        深拉力
        深拉機(jī)有液壓的與機(jī)械的,前者運(yùn)動速度緩慢均勻,作為首選,拉深率小時(shí)宜選用機(jī)械壓力機(jī)。深拉鎂合金圓筒所需力的計(jì)算可用如下的經(jīng)驗(yàn)式匡算:p=πdtRm(D/d-k)式中,p為壓力,N;D為筒的直徑,mm,d為沖頭直徑,mm;t為板材厚度,mm;Rm為鎂材在深拉溫度的抗拉強(qiáng)度,N/mm2;k為系數(shù),0.8~1.1。
        壓邊力
        深拉鎂合金工件時(shí),必須向板坯施加一定的壓邊力,以防工件皺褶。壓邊力取決于材料厚度與溫度,通常為深拉力的1%~10%,最好事先通過試驗(yàn)確定,最大值為bN/mm2。
        模具及預(yù)熱
        應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品形狀、尺寸、溫度及材料線脹系數(shù)等確定模具的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和強(qiáng)度;模具材料可按深拉變形程度和產(chǎn)品數(shù)量確定,一般選用低碳鍋爐鋼或鑄鐵,若產(chǎn)品數(shù)量大于1萬個(gè)時(shí),可用耐磨的工具鋼模具,在高溫下深拉時(shí),模具的回火溫度應(yīng)比使用溫度高10℃以上。
        可以用電熱元件預(yù)熱,而拉制復(fù)雜形狀工件宜用帶有環(huán)形火焰噴頭燃燒器加熱,沖頭基座也最好預(yù)熱一下。若對工件凸面尺寸偏差要求嚴(yán)格,應(yīng)在模具的外部設(shè)置可以獨(dú)立控制的燃燒器。
        深拉性能
        鎂及鎂合金板的深拉性能可用材料的各向異性比γ和加工硬化指數(shù)n表達(dá), 反映了材料成型時(shí)抵抗變薄或變厚能力,與板料織構(gòu)有很強(qiáng)的對應(yīng)性,要求深拉板的γ>1。AZ31合金的γ平均值為2.03,為鋁合金材料0.9的2.3倍,但是,不同方向上的γ值相差懸殊,因而對深拉成形極為不利。n值表達(dá)板料成形過程中的形變硬化能力,即n值越大,抵抗縮頸變形能力也越強(qiáng),對變形均勻性也越有利,有利于獲得大的極限深拉比。室溫時(shí),AZ31合金板縱向的n值約為0.17,小與Al-5Mg-Mn型鋁合金板的0.31,不過由于鎂合金板的γ值大,因而具有高的深拉延性能。
        鎂合金薄板深拉比(筒件直徑/板料直徑)可達(dá)15%~25%,AZ31B-O合金的為20%左右,高溫下材料的深拉性顯著提高,可達(dá)70%。深拉性即板料直徑縮減率可按下式計(jì)算。
        縮減率=D-d/D×100% (式中D為板材直徑,mm;d為沖頭或杯口直徑)。
        深拉速度對材料的深拉性能也有影響,鎂合金的拉延速度一般為0.6mm/s~405mm/s,而且縮減率大時(shí)(70%)的速度比遜低于中等縮減率(約55%)時(shí)的。若縮減率小于50%,可用高速度液壓機(jī)或機(jī)械液壓機(jī)成形??梢陨罾目偪s減率隨著溫度升高和刪啦速度下降而增大。AZ31B-O合金板的深拉性能與溫度及速度的關(guān)系見下表。
        工件形狀也對材料的深拉性能有影響,鎂合金AZ31B-O板深拉圓柱形杯的縮減率可達(dá)70%,但是,方形及矩形盒則不能拉得很深,潤滑條件也對深拉性能有較大影響。

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      責(zé)任編輯:淮金

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