[发明专利]一种镁合金波纹管射流辅助局部差温强旋成形装置及方法

说明书

本发明属于试验装置技术领域，具体涉及一种镁合金波纹管射流辅助局部差温强旋成形装置和方法。包括安装架、射流液循环系统、温度梯度发生系统、冷却液循环系统、检测控制系统。通过利用高频电脉冲与冷却装置形成镁合金管的局部温度梯度带，又将镁合金管高速旋转，让其获得离心力，同时上下滑板位移差产生一个内部轴向力，再加以镁合金管内部由内冲装置的射流管对其波纹管成形进行辅助作用，即可形成镁合金波纹管。本装置通过上下滑台的相对移动即可完成整个镁合金管的整体多波纹加工，同时还带有一套射流液循环系统与冷却液循环系统，可保证射流液与冷却液的使用温度始终达到要求，实现对温度梯度带精准控制及液体循环利用的目的。

技术领域

本发明涉及金属材料加工成形制造领域，具体涉及一种镁合金波纹管射流辅助局部差温强旋成形装置及方法。

背景技术

金属波纹管是外型像规则的波浪样，具有径向波纹、圆柱形的薄壁壳体，其在轴向拉力或压力的作用下，波纹管可以伸长或缩短，变形程度与收到的外部作用力成正比，当给波纹管被施加一个产生弯曲力矩的径向力，它则可以在轴向平面内进行对应的位移，这样的特性使其在许多领域都得到大量的应用。镁合金波纹管，由于具有高比强度、低密度、高刚度、良好的减震性和电磁屏蔽性等特点，在仪器仪表、航空、微型电机、石油化工、医药器械和汽车工业等领域已经广泛应用。

对于镁合金波纹管，目前主要采用管件整体多工序温热成形的方法，具体常用的方法主要为：

（1）内高压温热成形。将直管放入波纹管模具中，并将直管端部密封，留有可通入液体介质的流道，合模并在管内通入高温液体，将直管膨胀，最终成形波纹管；

（2）机械膨胀成形。主要面向小型波纹管，其具体成形过程是将直管套在装有橡胶环的芯轴上，在芯轴上施加作用力，利用橡胶对直管的作用力使管膨胀，再将已膨胀的管进行波纹轮廓整形，波纹是一次单个波成形；

（3）旋压成形。主要面向大直径波纹管，其成形过程是将直管放于成形机中，直管内外侧都有成形轮，成形轮形成一个巨大的模具，利用内外侧成形轮对管施加的压力来成形；

（4）焊接成形。主要面向复杂截面形状波纹管，其成形过程是对板材进行压凹筋纵向滚圆，然后进行卷焊/拼焊，成形波纹管。

然而，在采用上述传统方法成形镁合金波纹管时，存在工艺流程长、工序复杂、能耗大、效率低、成本高等生产问题。一方面，受镁的密排六方晶体结构特点影响，镁合金强度低且塑性变形具有强烈的应变、速度及温度敏感性，因此管件整体成形的方法易造成非成形区域壁厚减薄、组织性能非均匀演变等缺陷，进而成为潜在破裂位置。另一方面，由于镁合金强烈的温度与形变敏感性，波纹的顺利成形强依赖于对成形区热与形变的综合协调，因此对成形条件要求较高，而多工序成形工艺的强非线性、复杂动态特性及耦合性，导致成形条件难以精确控制，镁合金波纹管易出现波纹形状尺寸精度差、管件局部填充不足和壁厚减薄严重等技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁合金波纹管射流辅助局部差温强旋成形装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镁合金波纹管射流辅助局部差温强旋成形装置，包括安装架、射流液循环系统、温度梯度发生系统、冷却液循环系统、检测控制系统。

安装架上固定设置上轨道、下轨道、电机二；上轨道上滑动设置上滑台，上滑台上固定设置电机一；下轨道上滑动设置下滑台，下滑台上固定设置轴承座、电机三；上滑台在电机三驱动下沿上轨道运动；下滑台在电机二驱动下沿下轨道运动。

轴承座上安装射流管，射流管上设置喷头和环形回流槽；环形回流槽与射流管的回液口相连通；镁合金管一端安装在轴承座上，射流管部分伸到镁合金管内部；镁合金管的另一端通过联轴器与电机一连接。