專利名稱：鎂合金制品的制造方法
鎂合金制品的制造方法技術領域
本發明是有關于一種金屬制品的制造方法，且特別是有關于一種鎂合金制品的制造方法。
背景技術：
一般金屬材料的質料較塑料為重，但強度較高，因此若使用鋁、鎂、鈦等金屬材料，將可開發出輕量、高強度的制品。又，由于鎂合金具備輕量化、散熱性佳、可防電磁干擾、硬度及可塑性高等優點，業已在各產業的應用中快速崛起。
鎂合金材料的加工既為未來炙手可熱的產業，其外殼件的市場具有極大的潛力，與鎂合金材料相關的各種關鍵成形制程技術均有廠家展開研究開發。一般而言，鎂合金的成形技術有壓鑄、半固態成形、鍛造、沖壓等技術。目前國內鎂合金制品大多以壓鑄來成形，但由于壓鑄制程對于厚度愈薄的工件，其成形難度愈高，產品不良率相對提升，一般會有熱裂、氧化、流紋、強度不足與頂出變形的問題點發生，導致后續的補修、整修的工作極耗費人力，造成成本提聞。
另一方面，由于沖壓制程只有對于鎂合金板料做局部的變形與沖剪，無法將材料變形以成形變化的截面。也就是說，沖壓件的限制在于無法形成扣接部，須配合塑料的承接件或膠合或焊接其它組件才可加以應用。
至于鍛造制程，其不但可以讓材料產生大量變形，使材料局部薄化或變厚，進而形成變化的截面，且鍛件的表面質量非常光滑，使后續表面處理易于作業。由此可知，鍛造制程是具有實際開發應用的價值，值得加以研究開發。
圖1A為現有進行熱鍛造制程所使用的模具的示意圖。圖1B為現有使用圖1A的模具所鍛造出的鎂合金制品示意圖。請參照圖1A，模具100包括上模102與下模104，而在現有用以制作鎂合金制品的鍛造制程中，是將鎂合金胚料106置于下模104的模穴105內，然后再令上模102往下模104移動而施予壓力至鎂合金胚料106，以將鎂合金胚料106壓成鎂合金制品110。在施壓過程中，會在上模102與下模104之間留有空間108讓多余的胚料溢出，因此在施壓定型后，必須再對鎂合金制品110進行切邊制程，以將溢料邊112切除。由此可知,此種工法相當耗費材料成本及加工成本。發明內容
本發明提供一種鎂合金制品的制造方法，以降低成本，并制作出尺寸精準的鎂合金制品。
本發明提出一種鎂合金制品的制造方法，首先提供包括上模及下模的模具，其中上模具有沖頭，下模則具有模穴，用以容置上模的沖頭。接著，對此模具加熱，以使模穴內的溫度升高至預設溫度。再來，將鎂合金胚料置入模穴內。然后，將上模與下模壓合，使上述沖頭位于模穴內，且沖頭與模穴內壁之間的間隙介于0.05 mm至0.1 mm之間，因而通過沖頭施壓至模穴內的鎂合金胚料，以使鎂合金胚料在模穴中形成對應于模穴的形狀的鎂合金制品。
在本發明的一實施例中，在對上述模具進行加熱前，更包括偵測模具的溫度，并依據偵測所得的結果對模具進行加熱。
在本發明的一實施例中，上述的模具埋設有加熱管，且模具是通過此加熱管進行加熱。
在本發明的一實施例中，上述的鎂合金胚料為擠型鎂合金胚料。
在本發明的一實施例中，在將上述鎂合金胚料放入模穴之前，更包括將鎂合金胚料加熱至攝氏300度至攝氏500度之間。優選地，將鎂合金胚料加熱至攝氏350度至攝氏450度之間。
在本發明的一實施例中，上述的預設溫度介于攝氏150度至攝氏300度之間。優選地，上述的預設溫度介于180度至攝氏250度之間。
在本發明的一實施例中，上述將上模與下模壓合的步驟是通過液壓機來施壓至上模。
在本發明的一實施例中，上述的液壓機的施壓速率介于10 mm/sec至15 mm/sec之間。
本發明的鎂合金制品的制造方法是在熱鍛造的制程中，令鎂合金胚料置于幾近密閉的模穴內進行加壓成型，以避免溢料過多而浪費材料，并制成尺寸精準的鎂合金制品。而且，由于通過本發明的制程所制作出的鎂合金制品不具溢料邊，無須再進行切邊處理來切除溢料，因此除了可以進一步節省加工成本，還可以保持連續的鍛造流線，進而具有較佳的抗拉強度。
圖1A為現有進行熱鍛造制程所使用的模具的示意圖。
圖1B為現有使用圖1A的模具所鍛造出的鎂合金制品示意圖。
圖2為本發明的一實施例中鎂合金制品的制造流程方塊圖。
圖3A為本發明一實施例中鎂合金制品的制造方法中所使用的模具的示意圖。
圖3B為利用圖3A的模具所制成的鎂合金制品的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的鎂合金制品的制造方法的具體實施方式
、結構、特征及功效，詳細說明如后。
圖2為本發明的一實施例中鎂合金制品的制造流程方塊圖，圖3A則是本發明一實施例中鎂合金制品的制造方法中所使用的模具示意圖。請同時參照圖2及圖3A，首先如步驟S210所述，提供模具310。具體來說，本實施例的模具310由上模312與下模314所構成，且上模具有沖頭311，下模314則具有模穴313，而模穴313可容置沖頭311。
接著，如步驟S220所述，對模具310加熱，使模穴313內的溫度升高至預設溫度。具體來說，此預設溫度大約介于攝氏150度至攝氏300度之間。優選地，在本實施例，預設溫度介于180度至攝氏250度之間。
再來，如步驟S230所述，將鎂合金胚料302置入加熱后的模穴313內。在本實施例中，鎂合金胚料302是擠型鎂合金胚料。而且，再將鎂合金胚料302置入模穴313之前，還可以先將鎂合金胚料302加熱，以使其分子結構變大而成為軟化的固體。舉例來說，鎂合金胚料302在置入模穴313之前，被加熱至攝氏400度至攝氏500度之間，且較佳的是被加熱至攝氏350度至攝氏450度之間。
然后，如步驟S240所述，施予壓力至上模312，使其與下模314壓合，也就是通過施予在上模312的壓力而使沖頭311移動至模穴313內，并通過沖頭311施壓至位于模穴313內的鎂合金胚料302，以使其在模穴313中形成對應模穴313的形狀的鎂合金制品304，如圖3B所示。特別的是，當沖頭311移動至模穴313內時，沖頭311與模穴313內壁之間具有約為0.05 _1至0.1 mm的間隙D，以利于模穴313內的氣體自此排出。
具體來說，本實施利用液壓機(圖未示)施予壓力至上模312使其壓合于下模314之上，而鎂合金胚料302即是在模穴313內定型為與模穴313形狀相同的鎂合金制品304。
之后，將上模312與下模314分離，以取出一體成型的鎂合金制品304。在本實施例中，液壓機以10 mm/sec至15 mm/sec的速率對鎂合金胚料302進行加壓。
值得一提的是，由于模穴313在對鎂合金胚料302進行施壓定型的過程中幾近密閉空間，上模312與下模314之間僅具用以排出氣體的間隙D，并無空間可供多余的鎂合金胚料302溢出。而且，為避免鎂合金胚料302體積與模穴313容積誤差過大而影響最后制成的鎂合金制品304的厚度公差，本實施例先以計算機仿真的方式計算出模穴313可容納的胚料量，以制作出尺寸精準并具有良好的機械強度的鎂合金制品304。據此，自模穴313內取出已定型的鎂合金制品304之后，僅需進行毛邊切除處理，以將細微的毛邊304a切除，而使鎂合金制品304外觀更為精致。
綜上所述，本發明是在熱鍛造的制程中，令鎂合金胚料置于近乎密閉的模穴內進行加壓成型，以避免溢料過多而浪費材料，并制成尺寸精準的鎂合金制品。而且，由于通過本發明的制程所制作出的鎂合金制品不具溢料邊，無須再進行切除溢料的制程，因此除了可以進一步節省加工成本，還可以保持連續的鍛造流線，進而具有較佳的抗拉強度。
此外，本發明在一實施例中是先將鎂合金胚料加熱至約攝氏400度至攝氏500度之間，再置于模穴中進行加壓定型，因此所制成的鎂合金制品可具有機械強度均勻密實的特性。
以上所述，僅是本發明的實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種鎂合金制品的制造方法，包括: 提供一模具，該模具包括一上模及一下模，其中該上模具有一沖頭，該下模具有一模穴，且該模穴適于容置該沖頭； 對該模具加熱，使該模穴內的溫度升高至一預設溫度； 將一鎂合金胚料置入加熱后的該模穴中； 將該上模與該下模壓合，使該沖頭位于該模穴內，且該沖頭與該模穴內壁之間的間隙介于0.05 mm至0.1 mm之間，以通過該沖頭施壓至該模穴內的該鎂合金胚料，以使該鎂合金胚料在該模穴中形成對應于該模穴的形狀的一鎂合金制品。
2.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:在對該模具進行加熱前，更包括偵測該模具的溫度，并依據偵測所得的結果對該模具進行加熱。
3.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:該模具埋設有一加熱管，且該模具是通過該加熱管進行加熱。
4.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:該鎂合金胚料為擠型鎂合金胚料。
5.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:在將該鎂合金胚料放入該模穴之前，更包括將該鎂合金胚料加熱至攝氏300度至攝氏500度之間。
6.如權利要求5所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:在將該鎂合金胚料放入該模穴之前，更包括將該鎂合金胚料加熱至攝氏350度至攝氏450度之間。
7.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:該預設溫度介于攝氏150度至攝氏300度之間。
8.如權利要求7所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:該預設溫度介于攝氏180度至攝氏250度之間。
9.如權利要求1所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:在將該上模與該下模壓合的步驟中，通過一液壓機施壓至該上模。
10.如權利要求9所述的鎂合金制品的制造方法，其特征在于:該液壓機的施壓速率介于 10 mm/sec 至 15 mm/sec 之間。
全文摘要
本發明關于一種鎂合金制品的制造方法，其包括步驟提供一模具，該模具包括一上模及一下模，其中該上模具有一沖頭，該下模具有一模穴，且該模穴適于容置該沖頭；對該模具加熱，使該模穴內的溫度升高至一預設溫度；將一鎂合金胚料置入加熱后的該模穴中；將該上模與該下模壓合，使該沖頭位于該模穴內，且該沖頭與該模穴內壁之間的間隙介于0.05mm至0.1mm之間，以通過該沖頭施壓至該模穴內的該鎂合金胚料，以使該鎂合金胚料在該模穴中形成對應于該模穴的形狀的一鎂合金制品。相較現有技術，本發明的鎂合金制品的制造方法是在熱鍛造的制程中，令鎂合金胚料置于幾近密閉的模穴內進行加壓成型，以避免溢料過多而浪費材料，并制成尺寸精準的鎂合金制品。
文檔編號B22D18/02GK103157777SQ201110404798
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者謝馨毅, 張昆寶 申請人:友嘉綠能科技股份有限公司