本发明属于镁合金加工成形领域，具体涉及镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法。
背景技术：
1、作为目前最轻的金属，镁合金具有密度低、可加工性高、抗冲击性好、比强度和比刚度高、机械加工性能优良、零件尺寸稳定、易回收等优点，在汽车和航天领域具有广阔的发展前景。然而，镁合金的室温成形性相对较低，这是因为其室温下可开动的滑移系数量有限。而高温下镁合金锻件的粘性很大，流动性差，对温度敏感使得锻造温度范围较为狭窄，因此在热锻过程中，需要精准保证坯料温度，避免变形抗力过高，因此对镁合金锻件的塑性加工工艺提出了很高要求。
2、镁合金座椅脚踏限位件锻件整体为“z”字形，呈对称结构，包含凸台、凹槽、筋等部位，锻件纵截面为阶梯状，其中，纵横比r≥1.2的部位在锻造过程中较难成形，纵横比r由y/x确定，式中y,x分别为锻件最小纵截面的最小外包矩形的长边与短边。目前，镁合金锻造成形工艺多以等温锻造为主，坯料预热温度过高或预热时间过长，会导致晶粒过分长大和粗化，导致成形件强度下降。镁合金热导系数高，锻造时，若坯料与较低温度的模具相接触，则容易因激冷而产生龟裂等缺陷，降低成形精度和良品率。此外，镁合金变形对应变速率很敏感，应变速率过快，锻件易产生裂纹，而应变速率过慢，则会使锻造效率低下和生产成本过高。
技术实现思路
1、针对上述背景技术中提出的镁合金座椅脚踏限位件锻件对温度和应变速率敏感，塑性变形能力受到高温和力的作用时会发生显著变化，同时在锻件纵横比r≥1.2的部位较难成形的问题，本发明从局部加热提高局部塑性变形能力的方法切入，提供了一种镁合金差温锻造工艺方法，包括镁合金锻件的差温锻造模具，本发明提供如下技术方案：
2、镁合金锻造模具为开式模具，包括相互配合的上凹模和下凹模，分模面位于锻件的对称面，飞边仓部通过飞边桥与模具型腔相连，其中，模具型腔与锻件外形相一致，表面粗糙度控制在ra≤0.2μm，在纵横比r≥1.2的难成形部位设置加热棒，加热棒平行于分模面，距型腔表面8mm~10mm，上凹模和下凹模各自配置的加热棒功率均为p，功率p由、确定,式中q为所需热量，n为功率冗余系数，t为所需时间，c为模具比热容，m为模具质量，△t为所需升温值。
3、为实现上述目的，具体包括如下步骤：
4、（1）选择镁合金铸锭作为锻造原材料；
5、（2）将镁合金铸锭放入电阻炉内进行双级均匀化热处理，在40min~60min将炉腔温度升高至300℃~320℃，保温2h~4h，随后在10min~20min将炉膛温度上升到380℃~420℃，保温8h~12h，之后关闭电阻炉电源，自然降温到常温，将镁合金铸锭移到炉膛外，待下一步加工；
6、（3）对步骤（2）中得到的铸锭进行车皮、探伤，使其表面粗糙度ra≤15μm，同时对铸锭进行锯切，得到预制坯。预制坯截面为锻件最大截面轮廓向外偏置3mm~5mm，确保预制坯体积大于锻件体积；
7、（4）将石墨润滑剂均匀涂抹在模具型腔表面和预制坯的表面，随后让其在空气中自然风干，所用石墨润滑剂的成分为：7%硼酸+17%亚硝酸钠+5%石墨+余量水；
8、（5）将镁合金预制坯放入通入氩气的电阻炉中进行预热，预热温度为300℃~350℃，保温时间1.5h~2h，锻造模具的上凹模和下凹模通过加热棒进行局部预热，预热温度为280℃~310℃；
9、（6）用机械手钳将预热后的镁合金预制坯装入下凹模的型腔内，转移时间控制在30s内，装模定位后在锻造液压机上进行锻造，使预制坯多余部分通过飞边桥流向飞边仓部。锻造液压机初始锻造速度为0.5mm/s~0.8mm/s，当液压机反馈成形压力变化幅值△p≥300%时，锻造速度为0.1mm/s~0.4mm/s，△p由p0/px确定，式中，p0为模具接触预制坯0~2s内压力最大值，px为锻造过程中的压力值。锻造模具局部的加热棒在锻造过程中保持工作状态，确保纵横比r≥1.2的难成形部位温度为280℃~310℃；
10、（7）锻造完成后，锻造液压机接着保持合模状态50s~60s，完成锻造成形；
11、（8）通过机械手钳将锻件移出工作台，取出锻件置于水中，待其冷却至室温进行锯切，以去除多余飞边并塑造其外形；
12、（9）对步骤（8）得到的锻件进行退火处理，温度为300℃~350℃，保温时间0.5h~3h，保温后出炉空冷，随后进行喷砂处理除去表面缺陷和氧化物，提高表面光洁度和质量。
13、与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：
14、1、本发明的成形方法通过锻造可直接加工成形座椅脚踏限位件，同时提高其力学性能，避免了锻造成形后多道次加热、多次更换模具和多次预成形聚料的繁琐工序，操作更加便捷，缩短成形周期，提高了生产效率，节约了生产成本，锻件可使用简单的坯料一次成型，从而缩短了整个锻造过程；
15、2、本发明通过在锻造模具内局部增加加热条件，可以降低局部变形温度，增加局部加热高度，加热区与毗邻区域的塑性变形能力差别减小，且在一定温度范围内，温度越高，金属流动越容易，从而改变和控制金属的流动模式，有效降低了锻造变形抗力，使锻坯获得了良好的塑性，提高了锻件成形精度和质量。
1.一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于，所述镁合金座椅脚踏限位件锻件整体为“z”字形，呈对称结构，包含凸台、凹槽、筋等部位，锻件纵截面为阶梯状，所述工艺方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于：在步骤二中镁合金铸锭首先在300℃~320℃保温2h~4h，随后温度上升到380℃~420℃保温8h~12h进行双级均匀化热处理，以消除铸造偏析，使组织均匀。
3.如权利要求1所述的一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于：在步骤五中，锻件的预热温度为300℃~350℃，保温时间1.5h~2h，同时向电阻炉内通入氩气作为保护气，锻造模具的局部预热温度为280℃~310℃。
4.如权利要求1所述的一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于：在步骤六中，锻造模具局部的加热棒在锻造过程中保持工作状态，确保纵横比r≥1.2的难成形部位温度为280℃~310℃。
5.如权利要求1所述的一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于：在步骤六中，初始锻造速度为0.5mm/s~0.8mm/s，当液压机反馈成形压力变化幅值△p≥300%时，锻造速度为0.1mm/s~0.4mm/s，△p由p0/px确定，式中，p0为模具接触预制坯0~2s内压力最大值，px为锻造过程中的压力值。
6.如权利要求1所述的一种镁合金座椅脚踏限位件差温锻造模具及工艺方法，其特征在于：在步骤九中热处理工艺为退火，温度为300℃~350℃，保温时间0.5h~3h，保温后出炉空冷，以消除锻造变形中产生的残余应力，保证成形精度。
