[发明专利]一种镁合金管材膨胀性能的测试装置

说明书

技术领域

本发明属于力或应力的一般计量领域，具体是涉及一种用于测试镁合金管材膨胀性能的测试装置。

背景技术

镁合金管材热态内高压成形是实现轻质材料和空心轻体结构两种减重途径相结合的先进制造技术，有着广阔的应用前景，比如在汽车行业，内高压成形是一项正处于上升态势且具有良好发展前景的先进制造技术，目前测试镁合金管材膨胀性能的方法主要是在管材中间放置弹性体，通过冲头在两端挤压使管材膨胀，从而测试其膨胀性能，另一种方法是将管材两端密封，通过向待测试管材内充入高压液体介质，实时记录待测试管材胀形过程中的高压液体介质的压力和胀形高度，直至待测试管材破裂，从而测试管材的膨胀性能，前一种方法的缺点是弹性体变形不均匀容易影响测试结果的精度，后一种方法的缺点是在测试管材破裂瞬间，将会导致大量的液体介质喷射，液体介质不仅会污染实验环境，会对测试管材进行污染，影响后续的端口检测，而且液体介质喷射后无法回收，浪费严重、成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镁合金管材膨胀性能的测试装置，该镁合金管材膨胀性能的测试装置是通过向待测管材内充入高压气体，实时记录待测管材膨胀过程中的高压气体压力和胀形高度，能够方便计算镁合金管材膨胀性能系数，试验成本低、无污染。

为达到上述目的，本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置，包括一对挤压密封镁合金管材的冲头、用于测量镁合金管材变形区位移的位移传感器和用于测量镁合金管材变形区内壁压力的压力传感器，其中一个所述冲头中间设置有与镁合金管材内部连通的高压通道，所述高压通道另一端连接有高压气泵装置，一对所述冲头端部均设置有用于密封镁合金管材的密封件。

进一步，还包括设置在镁合金管材变形区两端的组合模具，所述组合模具包括用于包裹镁合金管材的上模具和下模具，所述上模具和下模具内设置有用于给镁合金管材加热的加热装置。

进一步，所述冲头端部设置有密封槽，所述密封槽截面设置为梯形结构，所述密封件设置为U型密封圈且安装在密封槽内，所述镁合金管材端部被包裹设置在U型密封圈的U型槽内。

进一步，所述另一个冲头中间设置有套管，套管延伸至镁合金管材内部变形区处，所述压力传感器设置在套管的端部。

进一步，所述冲头设置为锥形冲头，所述挤压镁合金管材被密封连接在锥形冲头的锥面上。

本发明的有益效果在于：

本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置是通过向待测管材内充入高压气体，实时记录待测管材膨胀过程中的高压气体压力和胀形高度，能够方便计算镁合金管材膨胀性能系数，试验成本低、无污染。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置的结构示意图；

图2为本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置中冲头的结构示意图。

附图说明1-镁合金管材；2-冲头；3-高压通道；4-上模具；5-下模具；6-计算机；7-压力传感器；8-位移传感器；9-密封槽。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示为本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置的结构示意图；本发明一种镁合金管材膨胀性能的测试装置包括一对挤压镁合金管材1的冲头2、用于测量镁合金管材1变形区位移的位移传感器8和用于测量镁合金管材变形区内壁压力的压力传感器7，其中一个所述冲头2中间设置有与镁合金管材1内部连通的高压通道3，所述高压通道3另一端连接有高压气泵装置，1对所述冲头2端部均设置有用于密封镁合金管材1的密封件。

本实施例通过冲头挤压镁合金管材，使镁合金管材内部形成密封空间，通过高压通道3相镁合金管材内部输送高压气体，使待测管材进行膨胀，直至待测管材破裂，并通过位移传感器8和压力传感器7，实时记录待测管材膨胀过程中的高压气体压力和胀形高度，最后通过计算机6进行计算获得镁合金管材的等效应力应变曲线。

进一步，优选的还包括设置在镁合金管材变形区两端的组合模具，所述组合模具包括用于包裹镁合金管材1的上模具4和下模具5，所述上模具3和下模具5内设置有用于给镁合金管材加热的加热装置，本实施例通过设置在镁合金管材变形区两端的组合模具，模拟镁合金管材1在高温条件下进行力学膨胀性能测试，有利于了解待测管材在工作环境下的额定受力情况。