CN108296340A - 一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于镁铝合金管件成型工艺技术领域，提供了一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，包括装载容腔、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔内设有加热介质，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质内；所述模具组件为凹模组件，所述凹模组件的中部夹持管坯，所述管坯的两端连接冲头，且所述冲头内设有管路，所述管路的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯；所述施压装置与所述管路之间设有单向阀。借此，本发明通过将成型模具组件在装载容腔中加热，提高镁铝合金的延展性，达到更便于加工生产特殊形状的镁铝合金管件的目的。

Description

一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺
技术领域
本发明涉及镁铝合金管件成型工艺技术领域，尤其涉及一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺。
背景技术
随着人们对节能减排、保护环境的愈加重视，产品轻量化是现代结构设计的主要趋势。镁铝合金作为密度最低和非常好的机械特性的金属，是目前航空航天、汽车工业以及精密电子电器领域应用最为广泛的金属，这也是镁铝合金应用在结构件的重要原因。结构件的轻量化主要是在保证强度的基础上，通过合理的变截面设计，优化结构件的形状、尺寸以及壁厚分布等，从而充分发挥构件的功能，这样往往是导致了零件的形状更加复杂。传统的生产方式是先对镁铝合金的板材进行冲压，然后进行焊接得到构件，这样的生产方式不但复杂，效率低，并且质量得不到保障，有些形状更为复杂的构件无法通过传统工艺生产，而内高压的生产方式可以通过一次成形，内高压的生产工艺是通过用高压液体介质代替传统的凸模的方式，在高压液体的均匀传力的特性作用下，将金属管壁胀形至贴近凹模，从而达到凹模型腔的形状，完成复杂截面和结构的构件成形，但在常温下镁铝合金由于冷硬指数大使得管材的塑性变形非常差，有研究表明镁铝合金在250℃-300℃时的环境下具有非常好的拉伸变形能力。
传统对镁铝合金的内高压成形方法是在内高压模具中插入加热芯棒，并在冲头中加入热电偶，使成形环境温度升高的这种方法，需要的冲头连接电信号传输使得冲头的密封装置需要更复杂的结构要求。在模具的插入式加热芯棒在一定程度上增加了模具的制造难度，而且在加热过程中金属模具的导热性能不好，会导致温度分布不均匀，从而致使管材在内高压成形过程中各部分的拉伸能力不同，并且模具热变形不同，使型腔尺寸形状精度降低，最终使构件的各部分壁厚减薄不均匀和形位误差。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其将成型模具组件在装载容腔中加热，提高镁铝合金的延展性，达到更便于加工生产特殊形状的镁铝合金管件的目的。
为了实现上述目的，本发明提供一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，包括装载容腔、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔内设有加热介质，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质内；所述模具组件为凹模组件，所述凹模组件的中部夹持管坯，所述管坯的两端连接冲头，且所述冲头内设有管路，所述管路的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯；所述施压装置与所述管路之间设有单向阀。
根据本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述加热介质为甘油，且所述装载容腔的下端设有排水阀。
根据本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述加热组件包括加热芯棒和热电偶，所述加热棒芯位于所述装载容腔的下端，所述热电偶靠近所述装载容腔的上端。
根据本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述施压装置为高压液压缸，所述高压液压缸的出口处设有单向溢流阀。
根据本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述装载容腔上设置有隔热板。
本发明提供一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，包括装载容腔、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔内设有加热介质，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质内，加热装置对加热介质进行加热，成型模具可以均匀受热并升高温度，更利于实现对镁铝合金管型结构件的加工；所述模具组件为凹模组件，所述凹模组件的中部夹持管坯，方便实现对管坯的胀形，所述管坯的两端连接冲头，且所述冲头内设有管路，所述管路的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯，施压装置通过位于冲头中的管路对管坯进行施压，管坯膨胀成与凹模组件形状相同的形状，以此完成对管坯的成型，所述施压装置与所述管路之间设有单向阀，单向阀具有单向流通的特性，可防止液体回流，更利于满足对管坯胀形的需要。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明使用状态参考图；
在图中，1-装载容腔，2-管路，3-加热棒芯，4-单向溢流阀，5-高压液压缸，6-隔热板，7-管坯，8-凹模组件，9-排水阀，10-冲头，11-加热介质，12-热电偶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1、图2，本发明提供一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，包括装载容腔1、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔1内设有加热介质11，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质11内，加热装置对加热介质11进行加热，成型模具可以均匀受热并升高温度，更利于实现对镁铝合金管型结构件的加工；所述模具组件为凹模组件8，所述凹模组件8的中部夹持管坯7，方便实现对管坯7的胀形，所述管坯7的两端连接冲头10，且所述冲头10内设有管路2，所述管路2的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯7，施压装置通过位于冲头10中的管路2对管坯7进行施压，管坯7膨胀成与凹模组件8形状相同的形状，以此完成对管坯7的成型，所述施压装置与所述管路2之间设有单向阀，单向阀具有单向流通的特性，可防止液体回流，更利于满足对管坯7胀形的需要。
优选的是，本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述加热介质11为甘油，且所述装载容腔1的下端设有排水阀9，甘油属于醇类，导热性能较好，易于升温，便于取材，可以更为快速的将凹模组件8加热到需要的温度。
另外，本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述加热组件包括加热芯棒和热电偶12，所述加热棒芯3位于所述装载容腔1的下端，所述热电偶12靠近所述装载容腔1的上端，通过加热芯棒对甘油加热，通过热电偶12检测加热温度。
进一步的，本发明的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，所述施压装置为高压液压缸5，所述高压液压缸5的出口处设有单向溢流阀4，由于是对管件是膨胀成型，因此需要施加较大的压力，通过高压液压缸5可实现施压的功能，同时配合单向溢流阀4可防止液体回流，方便更好的实现胀型。
更好的，本发明的所述装载容腔1上设置有隔热板6，镁铝合金对于温度的要求较高，通过隔热板6能有效避免装载容腔1与地面直接接触，更利于管件的延伸。
本发明的具体实施过程：本发明在使用的过程中，将凹模组件8放置在装载容腔1中。凹模的中间夹持着需要加工的管坯7，并通过冲头10对它的两端进行堵塞。注入加热介质11，一般加热介质11选用甘油，通过加热棒芯3对甘油进行加热，并通过热电偶12检测加热温度，由于凹模组件8一直浸在加热介质11中，会与加热介质11达到相同的温度。为了使用方便，一般通过施压装置向管坯7内注水。当加热介质11达到需要的温度后，通过高压液压缸5和单向溢流阀4对管坯7持续注水以输送压力，由于管坯7的两端被冲头10堵住，受压力会发生胀型，形成与凹模组件8的相同的形状。胀型过程完成后，打开凹模组件8，冲头10回缩，通过机械手将胀型的管件拿出。由于加热介质11的温度较高，少量的水会急速发生气化，并不会产生较大的飞溅现象，同时，实验发现，当加热介质11为甘油时，少量的水还可以直接溶于甘油中。
综上所述，本发明提供一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，包括装载容腔、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔内设有加热介质，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质内，加热装置对加热介质进行加热，成型模具可以均匀受热并升高温度，更利于实现对镁铝合金管型结构件的加工；所述模具组件为凹模组件，所述凹模组件的中部夹持管坯，方便实现对管坯的胀形，所述管坯的两端连接冲头，且所述冲头内设有管路，所述管路的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯，施压装置通过位于冲头中的管路对管坯进行施压，管坯膨胀成与凹模组件形状相同的形状，以此完成对管坯的成型，所述施压装置与所述管路之间设有单向阀，单向阀具有单向流通的特性，可防止液体回流，更利于满足对管坯胀形的需要。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其特征在于，包括装载容腔、成型模具组件、加热组件和施压装置；所述装载容腔内设有加热介质，所述成型模具组件与所述加热组件均位于所述加热介质内；所述模具组件为凹模组件，所述凹模组件的中部夹持管坯，所述管坯的两端连接冲头，且所述冲头内设有管路，所述管路的一端连接施压装置，另一端连接所述管坯；所述施压装置与所述管路之间设有单向阀。
2.根据权利要求1所述的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其特征在于，所述加热介质为甘油，且所述装载容腔的下端设有排水阀。
3.根据权利要求1所述的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其特征在于，所述加热组件包括加热芯棒和热电偶，所述加热棒芯位于所述装载容腔的下端，所述热电偶靠近所述装载容腔的上端。
4.根据权利要求1所述的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其特征在于，所述施压装置为高压液压缸，所述高压液压缸的出口处设有单向溢流阀。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的镁铝合金管型结构件的温态成型工艺，其特征在于，所述装载容腔上设置有隔热板。
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