专利名称：一种镁合金管件的成形装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于镁合金管件的生产设备技术领域，主要涉及的是一种镁合金管件的成形装置背景技术镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料之一，具有高比强度和比刚度、高阻尼减震性、高导热性、高静电屏蔽性、高机械加工性等优点，被广泛应用于航空、航天、汽车、计算机、通讯和家电等行业。但是，镁合金的塑性较差，难以直接进行塑性加工，尤其像摩托车手把管等镁合金管产品，因其形状复杂，目前还没有采用塑性方法生产。如国内摩托车手把管基本上仍是采用传统的钢管经弯曲而成，存在重量重、吸振性差等缺点。
目前，镁合金零件的成形多采用切削加工方法，生产效率低，材料利用率低；形状较复杂的零件也有采用压铸和低压铸造，但存在设备投资大，工艺控制点多，易出现裂纹、缩松、冷隔等问题，制件的质量不高；也有人尝试采用半固态成型技术，可以使性能得以提高，但同样存在设备投资大，工艺控制困难，易出现裂纹、缩松、冷隔等质量问题。
随着镁合金材料的超塑性研究日益受到重视，细晶超塑性已成为镁合金超塑性研究的主流，研究者多采用热机械处理(TMP)、粉末冶金(PM)和快速凝固(RS)等技术将镁合金晶粒细化到10μm以下，在低速率拉伸时显示超塑性。可使一些形状复杂的、难以加工的精密零件一次精确成形。但该法需要复杂的预处理工艺，使其工艺复杂，成本增加，影响其实用性。目前还没有用超塑性复合技术生产镁合金管的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种镁合金管件的成形装置。使其可采用超塑性弯曲与胀形复合技术生产镁合金管件。
本实用新型实现上述目的采取的技术方案是其由模具、密封机构、压力介质源及加热机构组成，模具由上模和下模构成用于管坯的弯曲和提供胀形模腔；密封机构由密封堵头和液压缸构成用于管坯胀形时的密封；加热机构用于管坯的加热；压力介质用于管坯的胀形。
本实用新型可以在普通液压机上使用。其压力介质为压力油或压缩空气，压力油可以直接取自液压机的液压系统，压缩空气则可以通过在液压机的液压系统中加入液压缸和气缸，将液体压力变为压缩空气。其加热机构对管坯的加热可采用下述方法①采用模外预热炉对管坯加热；②采用镶嵌在模具中电加热装置对模具加热，再利用模具对管坯加热；③采用加热油箱使油加热，再通过液压回路使热油流过镁合金管，通过热油的循环对镁合金管坯加热。
本实用新型具有以下优点尺寸精度高采用超塑性成形工艺，制件的形状由模具的形状来保证，尺寸精度较高。
材料利用率高管件的形状是通过超塑性变形形成的，基本上没有废料，材料利用率显著提高。
力学性能高超塑成形后，管材组织均匀，晶粒细化，具有较好的综合力学性能。
操作方便本实用新型装置可自动完成超塑性弯曲与胀形工作，操作方便。
附图1为本实用新型超塑性气压胀胀形模具结构示意图。
附图2为本实用新型超塑性液压胀胀形模具结构示意图。
图中1、上模，2、镁合金管坯，3、4、密封堵头，5、下模，6、电加热管，7、8、10、液压缸，9、气缸，11、12、换向阀，13、低压双向液压泵，14、加热油箱。
具体实施方式
结合附图，对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
实施例1如附图1所示，本实施例由模具、管坯密封机构、压力介质源与加热机构组成。模具由上模1和下模5构成，其上模1的下端面和下模5的端面具有用于管坯弯曲和提供胀形的模腔；密封机构由设置在上下模合模部位两边密封堵头3、4(有进气孔)和液压缸7、8组成，用于管坯的密封；压力介质为压缩空气，由液压缸(10)和气缸(9)组成的压力转换装置提供；加热机构由置于上模1和下模5内部的电加热管6构成；本实施例的生产过程为将31B镁合金管坯2加热到超塑性温度，放入具有同样温度的模具内，上模1以30～150mm/min的速度下行合模，使镁合金管坯2产生弯曲并固定镁合金管坯2的两端；液压缸7、8前行，带动密封堵头3、4分别进入镁合金管坯2的两端孔内将其封闭；液压缸10前行，使气缸9中的空气腔受压缩，气体通过管路经密封堵头4上的气孔进入镁合金管坯2的内孔(也可以直接采用压缩空气)，使其压力上升，产生超塑性胀形并与模腔贴合，胀形压力为0.1～4MPa；上模1回程，完成一个管件的胀形过程。上述各动作分步进行，由于液压缸7、8、10动作的需油量较少，因此，其油压可直接取自液压机的液压系统，结构比较简单。
实施例2如附图2所示，本实施例由模具、管坯密封机构、压力介质源与加热机构组成。模具由上模1和下模5构成，其上模1的下端面和下模5的端面具有用于管坯弯曲和提供胀形的模腔；密封机构由设置在上下模合模部位两边密封堵头3、4和液压缸7、8组成，用于管坯的密封；压力介质为压力油，直接取自液压机的供油系统，由换向阀12控制；加热机构由低压双向泵13、加热油箱14组成。
本实施例的生产过程为将AK60镁合金管坯2放入模具中，液压缸7、8前行带动密封堵头3、4进入镁合金管坯2的两端将其封闭，低压双向泵13正转，高温油从加热油箱14中抽出，经密封堵头4上的油孔进入镁合金管坯2内并从另一密封堵头3上的油孔回流到加热油箱14中，通过热油的循环将镁合金管坯2加热到超塑性温度200～450℃。上模1以30～150mm/min的速度下行合模，使镁合金管坯2产生弯曲，同时保证管坯2两端的密封；低压双向液压泵13停止工作，换向阀11、12换位，使管坯的左端封闭，液压机液压系统中的压力油从管坯2的右端进入使管内油压上升，从而使管坯产生超塑性胀形并与模腔贴合，胀形压力为0.1～4MPa。换向阀11、12复位，管内的油压解除，低压双向液压泵13反转，将管内的热油抽回油箱，液压缸7、8后退，密封堵头3、4脱离管件，上模1回程，完成一个复杂管件的复合胀形过程。
权利要求1.一种镁合金管件的成形装置，其特征在于其由模具、管坯密封机构、加热机构及压力介质源组成，模具包括上模(1)、下模(5)用于管坯的弯曲和提供胀形模腔；密封机构由密封堵头(3)、(4)和液压缸(7)、(8)组成用于管坯的密封；加热机构用于管坯的加热；压力介质源用于管坯的胀形。
2.根据权利要求1所述的镁合金管件的成形装置，其特征在于所述的压力介质是压缩空气，通过液压缸(10)和气缸(9)组成的压力转换装置提供。
3.根据权利要求1所述的镁合金管件的成形装置，其特征在于所述的压力介质是压力油，由液压机的液压系统提供。
4.根据权利要求1所述的镁合金管件的成形装置，其特征在于所述的加热机构为电加热管(6)，置于上模(1)和下模(5)中。
5.根据权利要求1所述的镁合金管件的成形装置，其特征在于所述的加热机构为加热油箱(14)，设置在模具外，提供的热油通过油路进入管坯(2)内使其加热。
专利摘要本实用新型属于镁合金管件的生产设备技术领域，主要涉及的是一种镁合金管件的成形装置。其由模具、管坯密封机构、压力介质源及加热机构组成，模具包括上模(1)、下模(5)用于管坯的弯曲和提供胀形模腔；密封机构由密封堵头(3)、(4)和液压缸(7)、(8)组成，用于管坯的密封。本实用新型具有以下优点尺寸精度高采用超塑性成形工艺，制件的形状由模具的形状来保证，尺寸精度较高。材料利用率高管件的形状是通过超塑性变形形成的，基本上没有废料，材料利用率显著提高。力学性能高超塑成形后，管材组织均匀，晶粒细化，具有较好的综合力学性能。操作方便本实用新型装置可自动完成超塑性弯曲与胀形工作。
文档编号B21D26/047GK2850751SQ20052014368
公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者杨永顺, 陈拂晓, 杨茜, 郭俊卿, 杨正海 申请人:河南科技大学