压力柱固定连接；下砧板与下压台固定连接；上砧板和下砧板均设置有恒 温加热装置；上砧板和下砧板之间形成金属合金铸件的容纳空间，且容纳空间的外侧设置 有保温套。
[0023] 上述压力柱可以为液压柱、气缸等动力部件；上述压力柱伸出保温套，通过电缆与 电机相连，由电机带动压力柱实现运动。上述恒温加热装置可以为插拔式加热棒、卷绕式电 阻加热器或加热毯等，其目的是使上砧板和下砧板保持在设定的温度。本领域技术人员可 以根据经验选择其它的恒温方式，上述恒温方式不构成对本发明的任何限定。
[0024] 设置保温套的目的是保证上砧板和下砧板之间形成坯料的容纳空间内的温度稳 定，为此，还可以在下砧板与下压台之间设置有隔热层。上述保温壳体可以为保温石棉套， 隔热层可以选择石棉；上述保温壳体和隔热层也可以是其它形式的保温材料。本领域技术 人员可以根据经验选择其它的保温方式。
[0025] 本发明在基于镁合金3D超塑化处理方法的研究基础上，进一步提供了一种镁合 金超塑性精密成型方法，通过该成型方法能够获得尺寸精密的高强度的构件。上述镁合金 超塑性精密成型方法包括以下步骤：
[0026] 步骤一：锻前预处理，去除镁合金原始铸锭表面的毛刺和氧化皮，并将处理后的坯 件进行均匀化热处理实现铸件的元素均匀化，形成等轴晶体；金属合金原始铸锭的质量比 成品件的质量大1 %~15% ;
[0027] 步骤二：3D超塑化处理，以镁合金铸件为坯件，在镁合金超塑性变形温度范围内， 以依次经过Z轴，X轴，Y轴三个方向下压坯件为一个循环，经过至少两个循环，得到设定尺 寸的锻坯件，完成3D超塑化处理；Z轴方向为镁合金原始铸锭的长轴方向，X轴、Y轴、Z轴 满足笛卡尔坐标关系；坯件变形的应变速率控制在102s1~5X105sS
[0028] 步骤三：超塑性等温精密模锻成型，将镁合金3D超塑化处理后得到的锻坯件在超 塑性变形温度范围内放入欲精密成型的锻造模具；保持超塑性变形温度条件下压入成型， 使锻坯件保持不大于102S1的应变速率至锻模充型完成，得到成型件；
[0029] 步骤四：锻后处理：脱模后的成型件去除毛刺，并对成型件进行常规热处理得到 成品件。
[0030] 上面已经对步骤一、步骤二的内容进行了详细解释，这里就不再赘述。在这里需要 强调的是，采用该成型方法，可以做到精确下料，只要镁合金原始铸锭的质量比成品件的质 量大1%~15%即可满足要求。可实现材料近净成型，大幅度提高成品件成型的尺寸精度， 材料利用率可达90%以上。
[0031] 在步骤三中，锻坯件在放入模具前，可以先在超塑性变形温度范围内，加热至表面 和芯部温度均匀一致。步骤三的关键之一是锻造过程中，保持锻造模具的模腔温度和步骤 二得到的锻坯件温度相同（或相近），并保持温度基本不变；另外一个关键点是控制锻坯件 的应变速率在所述范围内。通过上述过程，可以使锻坯件充分流动充型等技术特征，实现整 体精密成型，有效提高了成品件的强度和韧性等服役性能。
[0032] 在步骤四中，进行常规热处理的目的在于提高强度和韧性，可以采用例如T6的常 规处理方法。在进行完热处理后，还可以进一步对成型件表面进行常规处理，例如脱脂、酸 洗、表调、钝化、清洗、干燥、涂装等，最终得到成品件。
[0033] 本发明进一步提供了一种实现锻件成型方法中步骤三的超塑性等温精密模锻成 型装置，包括安装在第二下压台上的锻造模具和罩在锻造模具外围的保温桶；保温桶的内 侧以及锻造模具底部与第二下压台之间设置有第二恒温加热装置；保温桶的上部设置有保 温盖；用于提供压力的第二压力柱穿过保温盖进入保温桶；第二压力柱的下方为第二上砧 板；锻造完成后用于将锻造模具顶出的下顶柱穿过第二下压台、第二恒温加热装置，与锻造 模具底部正对。
[0034] 上述第二压力柱可以为液压柱、气缸等动力部件；上述第二压力柱通过电缆与第 二电机相连，由第二电机带动第二压力柱实现运动。下顶柱可以由千斤顶来实现，也可以通 过电缆与第三电机相连，由第三电机带动下顶柱实现上下移动。上述第二恒温加热装置可 以为插拔式加热棒、卷绕式电阻丝，也可以为电磁感应加热等加热控温方式，其目的是实现 对锻造模具的加热控温。本领域技术人员可以根据经验选择其它的恒温方式，上述恒温方 式不构成对本发明的任何限定。第二上砧板具有与最终成型部件上部形状相一致的型面。
[0035] 设置保温桶和保温盖的目的是保证锻造模具的温度稳定，为此，还可以在锻造模 具下方第二加热源与第二下压台之间设置有第二隔热层。上述保温盖和第二隔热层均可以 选择石棉作为保温材料，也可以是其它形式的保温材料。本领域技术人员可以根据经验选 择其它的保温方式。
[0036] 当制造过渡车钩时，锻造模具可以采用申请号为CN201410547245. 6公开的金属 热塑性成型组合模具来实现。为了减小下压过程中的摩擦阻力，可以在封闭模腔内壁涂抹 高温润滑剂，例如石墨、MoS2S者石墨（50~80%wt) +黄油（0~20%wt) +硬脂酸（0~ 20%wt)+苛性钠（0~10%wt)混合物等。本领域技术人员可以选择其它高温润滑剂，只 要起到润滑效果、不侵蚀模具和锻件，且耐高温即可。
[0037] 本发明进一步提供了利用上述镁合金超塑性精密成型方法加工的过渡车钩。过渡 车钩的承载能力达到350MPa以上。过渡车钩的材质可以为铝合金、镁合金等。特别是提供 的镁合金轨道车辆过渡车钩（镁合金密度为钢的1/4)，其质量仅为18Kg左右，相较于现在 的钢制过渡车钩，减重达75%，具有显著的减重效果，可轻松完成人工快速更换，对于提高 动车编组技术水平等，将有着重大的技术进步意义。对于镁合金过渡车钩，采用高强度锻造 镁合金，比强度远高于铝合金和高强度钢，仅次于碳纤维复合材料和高强度钛合金，而其比 价格（单位体积价格）远低于高强度钢和钛合金，和铝合金持平，具有很好的应用前景。
[0038] 本发明提供的镁合金3D超塑化处理方法，具有以下至少一项有益效果：
[0039] (1)利用3D超塑化自由锻，通过各个方向的大塑性变形，充分实现了材料的均质 化、晶粒细化和组织致密化，细化晶粒平均小于20μm，等轴细晶效果显著，可大幅度改善坯 件的强度性能；
[0040] (2)消除铸态枝晶组织、偏析缺陷，以及缩孔、缩松等铸造缺陷，显著改善了坯件的 组织状态，性能稳定；
[0041] (3)各个循环之间采用阶梯降温设置来控制晶粒长大，保证细晶组织。
[0042] 本发明提供的镁合金3D超塑化处理装置，具有以下至少一项有益效果：
[0043] (1)保证坯件能够在有效温度范围内以较低的应变速率实现大超塑化变形，充分 实现了材料的均质化、晶粒细化和组织致密化，细化晶粒平均小于20μm;
[0044] (2)减少材料在横向延展的摩擦力，保证材料的自由延展；
[0045] (3)结构简单，易于控制，具有很好的适用性，适于在本领域普遍推广。
[0046] 本发明提供的镁合金超塑性精密成型方法，具有以下至少一项有益效果：
[0047] (1)利用3D超塑化自由锻充分实现了材料的均质化，消除铸态枝晶组织，等轴细 晶效果显著（平均晶粒尺寸小于20μm)，可大幅度改善成品件的强度性能，同时有利于后 续模锻成型；
[0048] (2)采用超塑性等温精密模锻成型技术，在经过3D超塑化自由锻后，基于超塑性 变形原理，在封闭模腔里实现精密成型，结合了多向压应力、背压约束、内挤压强迫流动充 型等技术特征，实现整体成型，有效提高了成品件的强度和韧性等服役性能；
[0049] (3)通过该成型方法获得的成品件尺寸精确，表面质量优良，尺寸精度易于控制， 有效改善了成品件的表面抗磨损性能，延长了成品件的服役周期；
[0050] (4)通过该成型方法获得的成品件，整体结构强度高，可改善表面质量，优化配合 间隙，改善成品件的受力状态，提升成品件的结构强度；
[0051] (5)通过该成型方法获得的成品件，化学成分均匀，抗腐蚀性能良好，易于防护，产 品可靠性尚，寿命长；
[0052] (6)通过该成型方法，可实现材料近净成型，大幅度提高成品件成型的尺寸精度， 材料利用率可达90%以上；
[0053] (7)该成型方法不仅适用于镁合金，也可以适用于铝合金、钛合金等高强度轻量化 的材料，也适用于短切碳纤维增强或碳化硅等增强颗粒增强的镁复、铝基复合材料，能够在 保证高强度的同时，大大减轻成品件重量，为制备轻量化高强度的成品件提供了技术方向。
【附图说明】
[0054] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图所示实