[发明专利]大规格大高径比镁合金铸棒短流程大变形制坯方法

说明书

本发明公开大规格大高径比镁合金铸棒短流程大变形制坯方法，该方法涉及一种镁合金铸棒镦挤复合短流程大变形制坯模具，该方法为首先顶出缸上行通过顶杆给背压板作用力，第一凸模下行，坯料下段逐渐进入到上型腔下部，受到镦挤而变形；然后坯料下段逐渐进入到下型腔上部，进而接触到弧面结构，第一凸模持续下压，当坯料下段完全充满下型腔上部时，背压板下行；待第一凸模在上型腔中触底，将第一凸模更换为第二凸模，第二凸模下行挤压上型腔的下部坯料使所有的坯料完全进入下凹模，最后重新成形出与原始尺寸相同的圆柱体坯料，镦粗变形完成。本案无需多道次镦挤，具有短流程的特点，使用较为方便，有效克服失稳缺陷，能够镦挤大规格大高径比的坯料。

技术领域

本发明属于金属挤压成形技术，适用于高径比远远大于3的大高径比镁合金铸棒的一次大变形制坯。

背景技术

往复镦粗-挤压工艺是将多道次镦粗和挤压这两种变形相结合的一种大塑性变形方法，其原理图如图1所示。第一步：将D×h坯料放置在第一组模具中进行镦粗成形；第二步：将镦粗后的坯料放置在第二组模具中进行挤压成形，挤出件的尺寸为D×h。至此，完成一道次的镦粗—挤压成形，重复以上的变形过程，直至达到所需道次，产生大的累积变形。虽然该工艺结构简单，操作方便。但仍然存在以下不足：

镦粗变形和挤压变形过程中由于坯料尺寸不同，需要更换不同模具，通过多道次往复变形获得大的累积应变，生产成本高，流程长。

镦粗变形是一个不均匀的变形过程。圆柱体坯料在进行镦粗时，高径比(h/D)一般限制在2.5以内。尤其是，当高径比大于3时，圆柱体坯料会产生失稳现象，产生“双鼓形”和折叠缺陷，使得后续变形无法进行。

有鉴于此，现有技术有待改进。本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供大规格大高径比镁合金铸棒短流程大变形制坯方法，可以有效避免“双鼓形”和由于失稳产生的折叠缺陷，实现大规格大高径比铸棒的短流程大塑性变形，且步骤简单，使用方便。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

大规格大高径比镁合金铸棒短流程大变形制坯方法，该方法涉及一种镁合金铸棒镦挤复合短流程大变形制坯模具，该模具包括安装在压力机的上工作台的凸模、安装在压力机的下工作台的凹模、背压板和连接压力机顶出缸的顶杆，所述凸模包括可更换安装的第一凸模和第二凸模；所述凹模包括上凹模以及固定在上凹模下方的下凹模，所述上凹模内设上部宽、下部窄的上型腔，用于坯料置入，所述下凹模内设上部窄、下部宽的下型腔，所述上型腔的下部与下型腔的上部以同一中心轴连通；所述上型腔的下部直径、下型腔的上部直径和第二凸模直径相同，第二凸模的轴向长度至少能到达至凹模内；所述上型腔的上部直径、下型腔的下部直径和第一凸模直径相同；所述顶杆上方托举背压板，使顶杆和背压板可上下移动地封闭在下型腔的下部内，所述背压板的上表面为中部内凹的弧形结构，该方法包括如下步骤：

S1：圆柱体镁合金棒料下料；

S2：对圆柱体镁合金棒料进行均匀化处理，作为圆柱体坯料；

S3：将圆柱体坯料加热到成形温度并保温，并将模具加热到圆柱体坯料温度以上并保温；

S4：将预热保温后的模具安装在压力机上，给第一凸模、第二凸模、上凹模、下凹模均匀喷涂有机石墨润滑剂；将经过均匀化热处理的圆柱体坯料放入上型腔的上部中；