一種沖壓模具用潤滑劑及鎂合金沖壓成型工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種沖壓模具用潤滑劑及鎂合金沖壓成型工藝。該潤滑劑主要由石墨烯和聚四氟乙烯組成；一種應用該潤滑劑的鎂合金沖壓成型工藝，包括如下步驟：首先，將鎂合金薄帶材置于熱處理爐中，在300~400℃條件下退火0.5~2h；然后，將沖壓模具在255~300℃條件下預熱0.5~3h后，在所述沖壓模具上涂覆所述沖壓模具用潤滑劑；將熱處理后的鎂合金薄帶材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型；最后，將成型后的鎂合金薄帶材時效處理20~40h，得到沖壓成品。本發明專利技術的工藝可以實現超薄鎂合金板帶材的沖壓加工，通過該沖壓工藝，沖壓過程中不會出現裂紋、褶皺等，提高了成品率及沖壓深度，沖壓成型所得的鎂合金件尺寸精度高、表面質量好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術具體涉及一種沖壓模具用潤滑劑和鎂合金沖壓成型工藝。
技術介紹
鎂合金被譽為“21世紀綠色金屬結構材料”，具有密度低、比強度和比剛度高、阻尼減震降噪能力強、電磁屏蔽性能優異和易于回收再利用等優點，近年來在國防軍工、航空航天、交通工具及電器電子等領域得到了廣泛應用。由于鎂合金屬于密排六方結構，室溫塑性變形能力差，目前鎂合金作為結構應用的最多的是鑄件，比例達到90％以上。然而壓鑄制品內部易存在氣孔，成品率較低，沖壓成型較壓鑄工藝具有更高的生產效率。鎂合金薄帶材的沖壓成型性能與鎂合金成分、薄帶材的厚度、沖壓前后熱處理、沖壓工藝參數(壓邊力、拉延溫度、潤滑方式等)有關。沖壓過程中，若材料與模具間摩擦力過大，會影響沖壓產品表面的美觀度，增加沖壓產品表面的缺陷，也會影響模具的使用壽命。而鎂合金薄帶材的厚度越薄，該產品的加工難度越大，成品率降低，這對沖壓時模具上涂覆的潤滑劑和沖壓工藝提出了更高的要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種沖壓模具用潤滑劑及應用這種潤滑劑的鎂合金薄帶材沖壓成型工藝，降低鎂合金薄帶材與沖壓模具間的摩擦力，提高鎂合金薄帶的加工性能，提高其極限拉伸比，以獲得品質均一、表面質量好的鎂合金沖壓件。本專利技術的技術方案如下：一種沖壓模具用潤滑劑，該潤滑劑主要由石墨烯和聚四氟乙烯組成。進一步地，所述潤滑劑中石墨烯的含量為0.1～1wt.％。一種應用上述沖壓模具用潤滑劑的鎂合金沖壓成型工藝，包括如下步驟：(1)首先，將鎂合金薄帶材置于熱處理爐中，在300～400℃條件下退火0.5～2h；(2)然后，將沖壓模具在255～300℃條件下預熱0.5～3h后，在所述沖壓模具上涂覆所述沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材時效處理20～40h，得到沖壓成品。進一步地，所述鎂合金薄帶材的厚度為0.03～0.20mm。進一步地，所述步驟3中沖壓邊力為2～6KN，速度為2-8mm/min。進一步地，所述步驟4中時效處理的溫度為120～200℃。進一步地，所述鎂合金薄帶材的材質組成為：2.50～3.50wt.％Zn，2.60～3.50wt.％Al，0.30～0.80wt.％Ti和0.10～0.50wt.％Y，其余為Mg及不可去除的雜質元素。采用本專利技術的沖壓模具用潤滑劑，可以使得超薄鎂合金帶材在加工時的極限拉伸比進一步得到提高，提高鎂合金沖壓件的表面質量和尺寸精度，同時提高沖壓模具的使用壽命。本專利技術通過控制沖壓前熱處理、沖壓工藝參數設定及沖壓后熱處理來改善鎂合金組織結構，提高鎂合金的沖壓成型性能。與現有技術相比，采用本專利技術的工藝，可以實現厚度為0.03～0.20mm的超薄鎂合金板帶材的沖壓加工，通過該沖壓工藝，沖壓過程中不會出現裂紋、褶皺等，提高了成品率及沖壓深度，沖壓成型所得的鎂合金件尺寸精度高、表面質量好。同時，本專利技術所使用設備均為市面可購設備，對于沖壓機和熱處理爐沒有特殊要求，工藝操作簡單、成本較低。附圖說明圖1為本專利技術實施例1中所得鎂合金沖壓件的實物照片。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1一種鎂合金沖壓成型工藝，其具體步驟如下：(1)首先，將厚度為0.05mm、寬度為400mm的鎂合金薄帶(卷)材置于熱處理爐中，在400℃條件下退火2h，進行沖壓前熱處理；(2)然后，將沖壓模具(即凸模與凹模)在290℃條件下預熱2h后，在所述沖壓模具上涂覆沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶(卷)材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型，沖壓邊力為6KN，速度為3mm/min；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材在180℃條件下時效處理25h，得到沖壓成品。其中，所用沖壓模具用潤滑劑由石墨烯和聚四氟乙烯組成，石墨烯的含量為0.8wt.％。圖1為沖壓所得鎂合金件的外觀照片，可以看出，所得鎂合金件的表面光潔，無裂紋、褶皺出現，表面質量高。對比例1本對比例中的鎂合金沖壓成型工藝，其具體步驟如下：(1)首先，將厚度為0.05mm、寬度為400mm的鎂合金薄帶(卷)材置于熱處理爐中，在400℃條件下退火2h，進行沖壓前熱處理；(2)然后，將沖壓模具(即凸模與凹模)在310℃條件下預熱2h后，在所述沖壓模具上涂覆沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶(卷)材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型，沖壓邊力為6KN，速度為3mm/min；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材在180℃條件下時效處理25h，得到沖壓成品。其中，所用沖壓模具用潤滑劑由石墨烯和聚四氟乙烯組成，石墨烯的含量為0.8wt.％。沖壓過程中，沖壓制品與模具粘接，而且極限拉伸比降低，所得的鎂合金沖壓件表面質量不好。對比例2本對比例中的鎂合金沖壓成型工藝，其具體步驟如下：(1)首先，將厚度為0.05mm、寬度為400mm的鎂合金薄帶(卷)材置于熱處理爐中，在400℃條件下退火2h，進行沖壓前熱處理；(2)然后，將沖壓模具(即凸模與凹模)在290℃條件下預熱2h后，在所述沖壓模具上涂覆沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶(卷)材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型，沖壓邊力為6KN，速度為3mm/min；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材在180℃條件下時效處理25h，得到沖壓成品。其中，上述沖壓模具用潤滑劑主要由石墨烯和聚四氟乙烯組成，石墨烯的含量為0.05wt％。在使用該潤滑劑的條件下，薄帶材加工時的極限拉伸比與實施例1相比，降低15％。實施例2本實施例中的鎂合金沖壓成型工藝，其具體步驟如下：(1)首先，將厚度為0.10mm、寬度為200mm的鎂合金薄帶(卷)材置于熱處理爐中，在400℃條件下退火2h，進行沖壓前熱處理；(2)然后，將沖壓模具(即凸模與凹模)在260℃條件下預熱2h后，在所述沖壓模具上涂覆沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶(卷)材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型，沖壓邊力為5KN，速度為6mm/min；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材在160℃條件下時效處理30h，得到沖壓成品。其中，所用沖壓模具用潤滑劑由石墨烯和聚四氟乙烯組成，石墨烯的含量為0.8wt.％。所制得的鎂合金沖壓件表面質量好，尺寸精度高，未發現細小裂紋的存在。對比例3本對比例中的鎂合金沖壓成型工藝，其具體步驟如下：(1)首先，將厚度為0.10mm、寬度為200mm的鎂合金薄帶(卷)材置于熱處理爐中，在380℃條件下退火2h，進行沖壓前熱處理；(2)然后，將沖壓模具(即凸模與凹模)在230℃條件下預熱2h后，在所述沖壓模具上涂覆沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶(卷)材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型，沖壓邊力為5KN，速度為6mm/min；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材在160℃條件下時效處理30h，得到沖壓成品。其中，上述沖壓模具用潤滑劑為石墨烯和聚四氟乙烯的混合物，石墨烯的含量為0.8wt.％。對沖壓模具230℃預熱之后沖壓，由于模具溫度與鎂合金薄帶材溫相對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種沖壓模具用潤滑劑，其特征在于，所述潤滑劑主要由石墨烯和聚四氟乙烯組成。

【技術特征摘要】
1.一種沖壓模具用潤滑劑，其特征在于，所述潤滑劑主要由石墨烯和聚四氟乙烯組成。2.根據權利要求1所述的沖壓模具用潤滑劑，其特征在于，所述潤滑劑中石墨烯的含量為0.1～1wt.％。3.一種應用權利要求1所述潤滑劑的鎂合金沖壓成型工藝，其特征在于，包括如下步驟：(1)首先，將鎂合金薄帶材置于熱處理爐中，在300～400℃條件下退火0.5～2h；(2)然后，將沖壓模具在255～300℃條件下預熱0.5～3h后，在所述沖壓模具上涂覆所述沖壓模具用潤滑劑；(3)將熱處理后的鎂合金薄帶材取出，置于預熱后的凸模與凹模之間，對鎂合金薄帶材進行沖壓成型；(4)最后，將成型后的鎂合金薄帶材時效處理20～40h，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊雯瑛，肖宏超，李軼，
申請(專利權)人：湖南航天新材料技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43