本发明专利技术公开了一种静液挤压镁合金长管材的成型装置及其成型工艺，成型装置包括第一固定架、第二固定架、支撑筒、模具、挤压筒、压媒交换盘、带有挤压轴的高压液压泵和穿孔针。所述支撑筒、模具、挤压筒、压媒交换盘和穿孔针置于第一固定架内，所述带有挤压轴的高压液压泵置于第二固定架内。本发明专利技术取消了模芯结构，采用了随行穿孔针结构，避免了长模芯的失稳问题，可以得到长度更长的镁合金管材，提高了生产效率，结构简单、零件少，从而使得成本低、可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属成型
，具体涉及一种静液挤压镁合金长管材的成型装置及其成型工艺。
技术介绍
镁合金常用的加工方法有铸造、扎制，挤压，冲压，热锻等。虽然铸造是目前镁合金主要的加工手段，但是镁合金铸造件性能低，缺陷多，远远不能满足国防军事领域对镁合金零件的要求。经过挤压的镁合金产品的强度、延展性等力学性能都有明显的提高。在常规的机械挤压过程中，坯料敦粗后会与挤压筒发生磨擦，得到的镁合金制品表面质量较差。中国专利申请号为CN201310108301.1专利申请，公开了一种带模芯的模具，可以进行镁合金管材的扩张挤压和收缩挤压。但由于采用了模芯结构，模芯的稳定性会随着长度的增加显著降低，难以得到长管材。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种静液挤压镁合金长管材的成型装置及其成型工艺，解决了镁合金材料难以塑性成型已经静液挤压成型镁合金管材长度较短的问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种静液挤压镁合金长管材的成型装置，包括第一固定架、第二固定架、支撑筒、模具、挤压筒、压媒交换盘、带有挤压轴的高压液压泵和穿孔针；支撑筒、模具、挤压筒、压媒交换盘和穿孔针均置于第一固定架内，带有挤压轴的高压液压泵置于第二固定架内。所述第一固定架包括活动梁、第一固定梁和N根张立柱，N≥4，活动梁和第一固定梁分别固连在N根张立柱两端，共同构成框架结构；活动梁的中心开有第一通孔，支撑筒一端固定在活动梁中心，另一端与模具固连，模具的另一端设有待加工的镁合金坯料，并将其伸入挤压筒内，穿孔针固定在镁合金坯料上；挤压筒另一端与压媒交换盘固连，压媒交换盘固定在第一固定梁中心；压媒交换盘中心设有第二通孔，第一固定梁中心设有与第二通孔直径相同的第三通孔，第二通孔和第三通孔贯通。所述第二固定架包括第二固定梁、第三固定梁和N根张立柱，N≥4，第二固定梁和第三固定梁分别固连在N根张立柱两端，共同构成框架结构；带有挤压轴的高压液压泵的底座固定在第三固定梁的中心，带有挤压轴的一端固定在第二固定梁中心，挤压轴穿过第二通孔和第三通孔伸入挤压筒内。所述支撑筒内径不小于第一通孔的直径。所述压媒交换盘上设有一个L形通孔，使得挤压筒的内腔与外界连通。还包括密封装置，所述挤压筒与压媒交换盘连接处设有密封装置，挤压筒与模具连接处设有密封装置，所述密封装置为O型密封圈和金属三角垫，通过密封装置，实现静密封。还包括密封圈，压媒交换盘与挤压轴的连接处设有密封圈，实现动密封。所述框架结构为四边形框架结构。一种静液挤压镁合金长管材的成型工艺，步骤如下：步骤1）、根据需要，对待加工的镁合金坯料进行均匀化热处理，在坯料一端加工出与穿孔针相配合的盲孔。步骤2）、利用液压挤压机将步骤1）的镁合金坯料压进模具中，两者过盈配合，模具与镁合金坯料配合的部分有锥度，以保证镁合金坯料的初密封。步骤3）、将穿孔针涂上润滑脂后，装入镁合金坯料的盲孔中。步骤4）、在模具处安装密封装置，将模具装配镁合金坯料和穿孔针的一端伸进挤压筒中对接。步骤5）、将模具另一端与支撑筒对接装配。步骤6）、将活动梁穿过张立柱，调节活动梁与第一固定梁的平行度，将支撑筒固定。步骤7）、使用外接液压系统的低压热油泵将高温挤压介质，注满挤压筒。步骤8）、启动高压液压泵，挤压轴在高压液压泵的推动下进入充满高温挤压介质的挤压筒中，产生压力大于500MPa的压力场，镁合金坯料在模具和穿孔针之间被挤出，得到成型管材。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：（1）可实现镁合金管材的超高压静液挤压成型；（2）可成型长度更长的镁合金管材；（3）坯料在高压力作用下，在模具中一次被挤压成型，达到高精度，无需再精加工，产品近净成形；（4）操作方便，生产过程可控，危险系数低，该装置零部件少，可靠性高。附图说明图1为本专利技术的静液挤压镁合金长管材的成型装置的总体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，一种静液挤压镁合金长管材的成型装置，采用四梁四柱卧式结构，包括第一固定架、第二固定架、支撑筒3、模具4、挤压筒5、压媒交换盘8、带有挤压轴7的高压液压泵11和穿孔针16。支撑筒3、模具4、挤压筒5、压媒交换盘8和穿孔针16均置于第一固定架内，带有挤压轴7的高压液压泵11置于第二固定架内。第一固定架包括活动梁1、第一固定梁9和N根张立柱2，N≥4，活动梁1和第一固定梁9分别固连在N根张立柱2两端，共同构成框架结构，活动梁1的中心开有第一通孔，支撑筒3一端固定在活动梁1中心，另一端与模具4固连，模具4的另一端设有待加工的镁合金坯料17，并将其伸入挤压筒5内，穿孔针16固定在镁合金坯料17上。挤压筒5另一端与压媒交换盘8固连，压媒交换盘8固定在第一固定梁9中心。压媒交换盘8中心设有第二通孔，第一固定梁9中心设有与第二通孔直径相同的第三通孔，第二通孔和第三通孔贯通。第二固定架包括第二固定梁10、第三固定梁12和N根张立柱2，N≥4，第二固定梁10和第三固定梁12分别固连在N根张立柱2两端，共同构成框架结构。带有挤压轴7的高压液压泵11的底座固定在第三固定梁12的中心，带有挤压轴7的一端固定在第二固定梁10中心，挤压轴7穿过第二通孔和第三通孔伸入挤压筒5内。支撑筒3内径不小于第一通孔的直径。所述框架结构为四边形框架结构。压媒交换盘8上设有一个L形通孔，使得挤压筒5的内腔与外界连通，通过所述L形通孔，外接液压系统的低压油泵将带有一定压力和温度的挤压介质6注入到挤压筒5中。挤压筒5与压媒交换盘8连接处设有密封装置18，挤压筒5与模具4连接处设有密封装置18，所述密封装置18为O型密封圈和金属三角垫，通过密封装置18，实现静密封。压媒交换盘8与挤压轴7的连接处设有密封圈14，实现动密封。一种静液挤压镁合金长管材的成型工艺，步骤如下：步骤1）、根据需要，对待加工的镁合金坯料进行均匀化热处理，在坯料一端加工出与穿孔针相配合的盲孔。步骤2）、利用液压挤压机将步骤1）的镁合金坯料压进模具中，两者过盈配合，模具与镁合金坯料配合的部分有锥度，以保证镁合金坯料的初密封。步骤3）、将穿孔针涂上润滑脂后，装入镁合金坯料的盲孔中。步骤4）、在模具处安装密封装置，将模具装配镁合金坯料和穿孔针的一端伸进挤压筒中对接。步骤5）、将模具另一端与支撑筒对接装配。步骤6）、将活动梁穿过张立柱，调节活动梁与第一固定梁的平行度，将支撑筒固定。步骤7）、使用外接液压系统的低压热油泵将高温挤压介质，注满挤压筒。步骤8）、启动高压液压泵，挤压轴在高压液压泵的推动下进入充满高温挤压介质的挤压筒中，产生压力大于500MPa的压力场，镁合金坯料在模具和穿孔针之间被挤出，得到成型管材。实施例1结合图1，一种静液挤压镁合金长管材的成型装置，采用四梁四柱卧式结构，包括第一固定架、第二固定架、支撑筒3、模具4、挤压筒5、压媒交换盘8、带有挤压轴7的高压液压泵11和穿孔针16。支撑筒3、模具4、挤压筒5、压媒交换盘8和穿孔针16均置于第一固定架内，带有挤压轴7的高压液压泵11置于第二固定架内。第一固定架包括活动梁1、第一固定梁9和四根张立柱2，活动梁1和第一固定梁9分别固连在四根张立柱2两端，共同构成矩形框架结构，其中活动梁1为活动梁，便于成型加工过程中模具4和挤压筒5的固定和安装。活动梁1的中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静液挤压镁合金长管材的成型装置，其特征在于：包括第一固定架、第二固定架、支撑筒（3）、模具（4）、挤压筒（5）、压媒交换盘（8）、带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）和穿孔针（16）；支撑筒（3）、模具（4）、挤压筒（5）、压媒交换盘（8）和穿孔针（16）均置于第一固定架内，带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）置于第二固定架内；所述第一固定架包括活动梁（1）、第一固定梁（9）和N根张立柱（2），N≥4，活动梁（1）和第一固定梁（9）分别固连在N根张立柱（2）两端，共同构成框架结构；活动梁（1）的中心开有第一通孔，支撑筒（3）一端固定在活动梁（1）中心，另一端与模具（4）固连，模具（4）的另一端设有待加工的镁合金坯料（17），并将其伸入挤压筒（5）内，穿孔针（16）固定在镁合金坯料（17）上；挤压筒（5）另一端与压媒交换盘（8）固连，压媒交换盘（8）固定在第一固定梁（9）中心；压媒交换盘（8）中心设有第二通孔，第一固定梁（9）中心设有与第二通孔直径相同的第三通孔，第二通孔和第三通孔贯通；所述第二固定架包括第二固定梁（10）、第三固定梁（12）和N根张立柱（2），N≥4，第二固定梁（10）和第三固定梁（12）分别固连在N根张立柱（2）两端，共同构成框架结构；带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）的底座固定在第三固定梁（12）的中心，带有挤压轴（7）的一端固定在第二固定梁（10）中心，挤压轴（7）穿过第二通孔和第三通孔伸入挤压筒（5）内。...
【技术特征摘要】
1.一种静液挤压镁合金长管材的成型装置，其特征在于：包括第一固定架、第二固定架、支撑筒（3）、模具（4）、挤压筒（5）、压媒交换盘（8）、带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）和穿孔针（16）；支撑筒（3）、模具（4）、挤压筒（5）、压媒交换盘（8）和穿孔针（16）均置于第一固定架内，带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）置于第二固定架内；所述第一固定架包括活动梁（1）、第一固定梁（9）和N根张立柱（2），N≥4，活动梁（1）和第一固定梁（9）分别固连在N根张立柱（2）两端，共同构成框架结构；活动梁（1）的中心开有第一通孔，支撑筒（3）一端固定在活动梁（1）中心，另一端与模具（4）固连，模具（4）的另一端设有待加工的镁合金坯料（17），并将其伸入挤压筒（5）内，穿孔针（16）固定在镁合金坯料（17）上；挤压筒（5）另一端与压媒交换盘（8）固连，压媒交换盘（8）固定在第一固定梁（9）中心；压媒交换盘（8）中心设有第二通孔，第一固定梁（9）中心设有与第二通孔直径相同的第三通孔，第二通孔和第三通孔贯通；所述第二固定架包括第二固定梁（10）、第三固定梁（12）和N根张立柱（2），N≥4，第二固定梁（10）和第三固定梁（12）分别固连在N根张立柱（2）两端，共同构成框架结构；带有挤压轴（7）的高压液压泵（11）的底座固定在第三固定梁（12）的中心，带有挤压轴（7）的一端固定在第二固定梁（10）中心，挤压轴（7）穿过第二通孔和第三通孔伸入挤压筒（5）内。2.根据权利要求1所述的静液挤压镁合金长管材的成型装置，其特征在于：所述支撑筒（3）内径不小于第一通孔的直径。3.根据权利要求1所述的静液挤压镁合金长管材的成型装置，其特征在于：所述压媒交换盘（8）上设有一个L形通孔，使得挤压筒（5）的内腔与外界连通。4.根据权利要求1所述的静液挤...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁人枢，蔡红明，吴志林，宋德锋，赵磊，黄宣彬，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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