CN106734499B - 板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 - Google Patents
板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106734499B CN106734499B CN201611092278.1A CN201611092278A CN106734499B CN 106734499 B CN106734499 B CN 106734499B CN 201611092278 A CN201611092278 A CN 201611092278A CN 106734499 B CN106734499 B CN 106734499B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- liquid
- liquid chamber
- electro
- die cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/14—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces applying magnetic forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/021—Deforming sheet bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/021—Deforming sheet bodies
- B21D26/031—Mould construction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/10—Die sets; Pillar guides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/16—Heating or cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法,涉及金属材料加工成形领域。本发明是为了解决难成形板材及复杂件的成形、贴膜不好、变形不均匀的问题。利用真空泵抽空凹模型腔内的气体;采用充液设备向液室内充入耐高温液体;使用加热装置对凹模型腔进行加热,并对液室内的耐高温液体进行加热,完成对待加工板材的预热,使待加工板材保温;采用电磁成形系统对待加工板材进行放电成形;向液室在准静态条件下缓慢注入高压温热液体,使待加工板材进行准静态液压成形;将液室内的高压温热液体在一段时间内冷却到室温,回收废液,打开电液成形模具,取走待加工板材。它用于使板材成形。
Description
技术领域
本发明涉及板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法。属于金属材料加工成形领域。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高,板材成形件在人们的生活中应用越来越广泛。板材的成形通常采用冲压的方法,传统的冲压方法需要设计专门的模具,不但模具结构复杂,设计周期长,制造成本高,更重要的是凸模与凹模需要进行精密的配合和精准的定位,还要考虑凸凹模的磨损以及配合公差问题,以及在冲压成形的过程中还会存在材料的硬化而引起变形抗力增大因素。当成形形状复杂件以及常温塑性较差的板件如:镁合金、铝合金、钛合金时,很难实现,即使勉强实现,制造的成本也相当高,周期长,甚至无法保证板材成形件的质量。
在这种情况下,高速率成形技术成为板材成形复杂件以及轻合金的重要手段之一。与传统的成形方式相比,高速率成形技术可大大简化模具结构,缩短成形周期,降低成本。更为重要的是可以极大提高材料的塑性变形能力,甚至达到超塑性的效果,如磁脉冲成形技术。虽然磁脉冲成形技术提高了材料的塑性变形能力,可以成形一些轻合金板材件,但是在一些形状极其复杂的板材成形时,磁脉冲成形工艺由于磁力的分布不均和能量的不稳定控制,依然存在工件的反弹和截面小圆角的无法贴模问题,而且成形件的大小受到线圈尺寸限制。
基于此,电液成形技术解决了电磁成形能量分布不均和成形件大小问题,然而在一些复杂件的成形时贴模效果依然不理想。内高压成形技术很好地解决了贴模问题,但其本身成形周期长,设备一次性投入高需要承受高压,关键部件需特殊制造,工艺知识和技术缺乏,也有一定的应用局限。
发明内容
本发明是为了解决难成形板材及复杂件的成形、贴膜不好、变形不均匀的问题。现提供板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法。
板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,它包括电磁成形系统、充液设备、电液成形模具、冷却装置、加热装置和真空泵,
电液成形模具包括上部分模具和下部分模具,
上部分模具包括上模座板、一号内六角螺钉、凹模型腔、上模套板和导套,
下部分模具包括下模座板、液室、二号内六角螺钉、两个绝缘套、导柱、下模套板、放电正电极、放电负电极和金属丝,
凹模型腔和液室均为台阶式结构,且液室为凹槽结构,凹模型腔和液室由上至下排列,且凹模型腔和液室的凹槽部分相对设置,待加工板件设置在液室和凹模型腔之间,进行定位,凹模型腔和上模座板上开有孔,通过该孔与真空泵连接,真空泵用于抽空凹模型腔内的气体,凹模型腔和液室上装有加热装置,凹模型腔上装有冷却装置,加热装置,用于对凹模型腔和液室内的液体进行加热,使待加工板件预热,冷却装置,用于对凹模型腔内充入冷水,使待加工板件冷却,
上模套板和下模套板的结构相同,均为内部中空的矩形结构,且上模套板和下模套板上分别开有6个通孔,其中4个通孔位于上模套板和下模套板上的四角,另外2个通孔位于上模套板和下模套板两端的中部,凹模型腔和液室分别位于上模套板和下模套板中空的矩形结构内,且凹模型腔和液室两端的台阶式结构分别固定在上模套板和下模套板上,
一号内六角螺钉穿过上模套板上的4个通孔将上模套板安装在上模座板上,二号内六角螺钉穿过下模套板上的4个通孔将下模套板安装在下模座板上,
上模套板两端中部的通孔中各穿入一个导套下模套板两端中部的通孔中各穿入一个导柱,每个导套与相对应的一个导柱配合,以起到导向和定位作用,
两个绝缘套结构相同均为台阶式,液室底部和下模座板上均开有两个对称的孔,两个绝缘套设置在液室底部和下模座板上的孔内,两个绝缘套的内空腔分别设置有放电正电极和放电负电极,使放电正电极的一端和放电负电极的一端浸没在充液设备内的液体中,放电正电极的另一端和放电负电极的另一端露在下模座板外,放电正电极的一端和放电负电极的一端之间连接有金属丝,放电正电极的另一端和放电负电极的另一端之间连接电磁成形系统,
液室底部开有小孔,充液设备通过该孔与液室的凹槽结构紧密连接,充液设备,用于为液室内充入高压温热液体,并回收液室中的液体。
根据板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,它包括以下步骤:
步骤一、将待加工的板材放置在液室上,通过液室的凸台和凹模型腔的凹槽进行定位,启动液压机使上模座板和上模套板下行在导柱、导套的导向作用下合模,完全合模后,对电液成形模具施加一定的锁模力,使待加工的板材压紧;
步骤二、利用真空泵抽空凹模型腔内的气体;
步骤三、采用充液设备向液室缓慢充入耐高温液体,待整个液室内充满耐高温液体后,关闭充液设备的开关,停止充液;
步骤四、使用加热装置对凹模型腔进行加热,并对液室内的耐高温液体进行加热,完成对待加工板材的预热,直至凹模型腔和液室内的预热温度达到预定温度后进行保温,此时,待加工板材在温热液体中也处于保温状态;
步骤五、采用电磁成形系统对待加工板材进行放电成形;
步骤六、打开充液设备,由充液设备向液室在准静态条件下缓慢注入温热液体,直至液体充满整个液室,再进行准静态高压成形;
步骤七、接通冷却装置,向凹模型腔内充入冷却水,并将液室内的高压温热液体在一段时间内冷却到室温,然后打开充液设备,回收液室内的废液,最后打开电液成形模具,取走待加工板材。
本发明的有益效果:
采用电液成形模具夹紧待加工板件,将电液成形模具中的凹模型腔抽真空,液室用充液设备充入液体,同时凹模型腔和液室内均连接加热装置,用于加热,液室内连接冷却装置,用于冷却,在操作过程中,先采用充液设备向液室内缓慢充入耐高温液体,充满后,关闭充液设备的开关,停止充液;然后对凹模型腔和液室内进行加热,加热后保温,保温的目的使待加工板件能够均匀预热,这样能够保证后续成形时的成形质量,防止开裂、大面积回弹、材料分布不均匀、断裂等缺陷的产生;接下来,对待加工板件进行放电成形;在准静态条件下充入高压温热液体进行准静态液压成形;最后,冷却到室温,回收液体,打开模具取走板件。
使用温热电液高速冲击-准静态液压复合成形方法加工板材,可以大大缩短成形周期,充分发掘材料塑性变形能力,能够有效解决回弹、开裂、材料的分布不均,以及截面小圆角的贴模问题,同时又能够提高板材的成形性,有助于获得形状更加复杂,质量更高的成形件。
采用本发明的方式实现板材成形与现有的板材成形方式相比较,有以下优点:
1.电液成形的高速率成形特性,使板材获得超塑性效果。改变金属丝形状可成形形状复杂件,对材料电导率没有要求。与磁脉冲成形比较,提高了此工艺中材料的适用范围,同时能量控制与调整简单,成形过程稳定。
2.温热电液成形可以极大地提高板材的成形极限,可以成形出形状更加复杂、精度更高的板件,使板材有更加广泛的适用范围。
3.准静态液压成形特性可以提高拉深比和成形极限,成形难成形材料,减小回弹,成形板件尺寸精度高、壁厚均匀,解决了截面小圆角贴模问题。
4.温热准静态液压成形更是极大地发挥了普通准静态液压成形优势。
5.水冷系统可以准确地控制温热液体的冷却速率,以充分释放板材极限成形条件下产生的残余热应力,以防止成形件回弹、变形和开裂。
6.温热电液高速冲击-准静态液压复合成形技术在板材成形复杂件、难成形材料、难贴模件、精度要求高、成形质量好的产品时占有绝对的优势。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置的整体结构示意图;
图2为上模座板的主视图;
图3为图2的俯视图;
图4为上模套板的主视图;
图5为图4的俯视图;
图6为凹模型腔的主视图;
图7为图6的俯视图;
图8为下模座板的主视图;
图9为图8的俯视图;
图10为下模套板的主视图;
图11为图10的俯视图;
图12为液室的主视图;
图13为图12的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一:参照图1至图13具体说明本实施方式,本实施方式所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,它包括电磁成形系统、充液设备14、电液成形模具、冷却装置16、加热装置17和真空泵13,
电液成形模具包括上部分模具和下部分模具,
上部分模具包括上模座板1、一号内六角螺钉2、凹模型腔3、上模套板4和导套18,
下部分模具包括下模座板12、液室8、二号内六角螺钉9、两个绝缘套10、导柱19、下模套板7、放电正电极11-1、放电负电极11-2和金属丝25,
凹模型腔3和液室8均为台阶式结构,且液室8为凹槽结构,凹模型腔3和液室8由上至下排列,且凹模型腔3和液室8的凹槽部分相对设置,待加工板件5设置在液室8和凹模型腔3之间,进行定位,凹模型腔3和上模座板1上开有孔,通过该孔与真空泵13连接,真空泵13用于抽空凹模型腔3内的气体,凹模型腔3和液室8上装有加热装置17,凹模型腔3上装有冷却装置16,加热装置17,用于对凹模型腔3和液室8内的液体进行加热,使待加工板件5预热,冷却装置16,用于对凹模型腔3内充入冷水,使待加工板件5冷却,
上模套板4和下模套板7的结构相同,均为内部中空的矩形结构,且上模套板4和下模套板7上分别开有6个通孔,其中4个通孔位于上模套板4和下模套板7上的四角,另外2个通孔位于上模套板4和下模套板7两端的中部,凹模型腔3和液室8分别位于上模套板4和下模套板7中空的矩形结构内,且凹模型腔3和液室8两端的台阶式结构分别固定在上模套板4和下模套板7上,
一号内六角螺钉2穿过上模套板4上的4个通孔将上模套板4安装在上模座板1上,二号内六角螺钉9穿过下模套板7上的4个通孔将下模套板7安装在下模座板12上,
上模套板4两端中部的通孔中各穿入一个导套18下模套板7两端中部的通孔中各穿入一个导柱19,每个导套18与相对应的一个导柱19配合,以起到导向和定位作用,
两个绝缘套10结构相同均为台阶式,液室8底部和下模座板12上均开有两个对称的孔,两个绝缘套10设置在液室8底部和下模座板12上的孔内,两个绝缘套10的内空腔分别设置有放电正电极11-1和放电负电极11-2,使放电正电极11-1的一端和放电负电极11-2的一端浸没在充液设备14内的液体中,放电正电极11-1的另一端和放电负电极11-2的另一端露在下模座板12外,放电正电极11-1的一端和放电负电极11-2的一端之间连接有金属丝25,放电正电极11-1的另一端和放电负电极11-2的另一端之间连接电磁成形系统,
液室8底部开有小孔,充液设备14通过该孔与液室8内的凹槽结构紧密连接,充液设备14,用于为液室8内充入高压温热液体15,并回收液室8中的液体。
本实施方式中,模具的板材成形部分是凹模型腔3,凹模型腔3为台阶式,通过台阶固定在上模套板4上,而上模套板4由内六角螺钉2安装在上模座板1上,上模套板4安装有配套的导套18与安装在下模套板7上的导柱配合,以起到导向和定位作用,保证板材成形件的形位精度。同时,凹模3上开有循环冷却水道16并装有加热电阻丝17,在凹模上还开有抽真空孔并与外部真空泵连接,以达到凹模型腔3抽真空的目的。液室8与模具外部的充液设备14连通,液室8也为台阶式,通过台阶固定在下模套板7上,而下模套板7用内六角螺钉9固定在下模座板12上。液室8的相应位置安放有加热电阻丝17,在液室8的相应位置分别固定有正负电极11,电极与模具之间通过绝缘套10绝缘。正负电极11间由金属丝25接通,正负电极的另一端则与电磁成形系统连接。在模具的凹模3和液室8之间放置有密封圈6,以达到密封的目的。
电极11和模具之间的绝缘采用带有一定弹性的绝缘套10,绝缘套10为台阶式,通过液室8压在下模座板12上,绝缘套10塞电极11的空心圆直径小于电极11的直径,这样绝缘套10既起到绝缘作用又起到密封作用。
充液设备14的接头在一定压力的条件下与电液成形模具进行连接,以达到密封作用,所充液体为高压温热液体15。充液设备14中包含充液接头。
如图1所示,电磁成形系统在充电完成后通过放电回路进行放电,使金属丝25瞬间升温汽化。由于放电通道周围液体的惯性作用液体几乎是不可压缩的,压力在极短的时间内上升到峰值而产生冲击波并在液体介质中迅速向四周扩散,冲击波作用到工件上,就使板材5成形。
具体实施方式二:本实施方式是对具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置作进一步说明,本实施方式中,它还包括密封圈6,凹模型腔3和液室8之间设置有密封圈6,密封圈6,用于为凹模型腔3和液室8之间的配合提供密封作用。
本实施方式中,凹模型腔3和液室8之间的密封圈6提供密封作用,并且通过更换调整密封圈6的厚度和弹性,在提供一定的锁模力情况下可以改变凹模型腔3对待成形板材5的压边力,以到达提高成形质量的目的。
具体实施方式三:本实施方式是对具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置作进一步说明,本实施方式中,金属丝25的直径为0.6mm~1.6mm,金属丝25的长度与凹模型腔3的凹槽长度一致,金属丝25与待加工板材5保持平行。
具体实施方式四:本实施方式是对具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置作进一步说明,本实施方式中,电磁成形系统包括辅助放电间隙20、放电电容器组21、放电电阻22、高压整流管23和高压变压器24,
高压变压器24的次级线圈的一端连接高压整流管23的正极,高压整流管23的负极连接放电电阻22的一端,放电电阻22的另一端同时连接放电电容器组21的一端和辅助放电间隙20的一端,
放电电容器组21的另一端连接电源地,
辅助放电间隙20的另一端连接放电负电极11-2的另一端,
放电正电极11-1的另一端连接高压变压器24的次级线圈的另一端,高压变压器24的初级线圈连接交流电压。
具体实施方式五:本实施方式是对具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置作进一步说明,本实施方式中,冷却系统包括水泵、散热器和储液罐,
凹模型腔3中开有螺旋形的冷却水道16,在冷却时,使用水泵往冷却水道16内注入冷却水,并通过控制水的流量来控制冷却速率,从凹模型腔3内流出的已升温的冷却水通过散热器降温,然后流回储液罐形成循环回路。
具体实施方式六:本实施方式是对具体实施方式一所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置作进一步说明,本实施方式中,它还包括液压机,启动液压机使上模座板1和上模套板4下行在导柱19、导套18的导向作用下合模,完全合模后,对电液成形模具施加一定的锁模力。
具体实施方式七:根据本实施方式是所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,本实施方式中,它包括以下步骤:
步骤一、将待加工的板材5放置在液室8上,通过液室8的凸台和凹模型腔3的凹槽进行定位,启动液压机使上模座板1和上模套板4下行在导柱19、导套18的导向作用下合模,完全合模后,对电液成形模具施加一定的锁模力,使待加工的板材5压紧;
步骤二、利用真空泵13抽空凹模型腔3内的气体;
步骤三、采用充液设备14向液室8内缓慢充入耐高温液体,待整个液室8内充满耐高温液体后,关闭充液设备14的开关,停止充液;
步骤四、使用加热装置17对凹模型腔3进行加热,并对液室8内的耐高温液体进行加热,完成对待加工板材5的预热,直至凹模型腔3和液室8内的预热温度达到预定温度后进行保温,此时,待加工板材5在温热液体中也处于保温状态;
步骤五、采用电磁成形系统对待加工板材5进行放电成形;
步骤六、打开充液设备14,由充液设备14向液室8在准静态条件下缓慢注入温热液体15,直至液体充满整个液室8,再进行准静态高压成形;
步骤七、接通冷却装置16,向凹模型腔3内充入冷却水,并将液室8内的高压温热液体15在一段时间内冷却到室温,然后打开充液设备14,回收液室8内的废液,最后打开电液成形模具,取走待加工板材5。
本实施方式中,所述模具安装在通用液压机上,整个成形过程中的液体由外接的充液热介质成形设备提供,步骤三充入的耐高温液体介质为常温状态,步骤五的电液成形是在板材温热的复合条件下进行,步骤六充入的温热液体与步骤四液体加热温度相同或相近,步骤六是在板材温热条件下进行的准静态液压复合成形。
步骤三中,缓慢充入耐高温液体的目的是防止金属丝发生歪斜。
具体实施方式八:本实施方式是对具体实施方式七所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,本实施方式中,步骤四中,待加工板材5在温热液体中处于保温的时间为5min到10min,使待加工板材5能够均匀预热。
具体实施方式九:本实施方式是对具体实施方式七所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,本实施方式中,步骤五中,采用电磁成形系统对待加工板材5进行放电成形的具体过程为:
合上电源,通过高压变压器24将380V的交流电源的电压上升到4KV,然后经过充电电阻22和高压整流管23整流后给放电电容器组21充电,这时,放电电容器组21开始储存电能,当放电电容器组21的电压上升到阀值后,会导通辅助放电间隙20,放电电容器组20便通过金属丝25和辅助放电间隙20放电,由于放电通道周围液体的惯性作用,因而压力在极短的时间内上升到峰值而产生冲击波并在液体介质中迅速向四周扩散,冲击波作用到工件上,就促使温热的待加工板材5变形。
Claims (9)
1.板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,它包括电磁成形系统、充液设备(14)、电液成形模具、冷却装置(16)、加热装置(17)和真空泵(13),
电液成形模具包括上部分模具和下部分模具,
上部分模具包括上模座板(1)、一号内六角螺钉(2)、凹模型腔(3)、上模套板(4)和导套(18),
下部分模具包括下模座板(12)、液室(8)、二号内六角螺钉(9)、两个绝缘套(10)、导柱(19)、下模套板(7)、放电正电极(11-1)、放电负电极(11-2)和金属丝(25),
凹模型腔(3)和液室(8)均为台阶式结构,且液室(8)为凹槽结构,凹模型腔(3)和液室(8)由上至下排列,且凹模型腔(3)和液室(8)的凹槽部分相对设置,待加工板件(5)设置在液室(8)和凹模型腔(3)之间,进行定位,凹模型腔(3)和上模座板(1)上开有孔,通过该孔与真空泵(13)连接,真空泵(13)用于抽空凹模型腔(3)内的气体,凹模型腔(3)和液室(8)上装有加热装置(17),凹模型腔(3)上装有冷却装置(16),加热装置(17),用于对凹模型腔(3)和液室(8)内的耐高温液体进行加热,使待加工板件(5)预热,冷却装置(16),用于对凹模型腔(3)内充入冷水,使待加工板件(5)冷却,
上模套板(4)和下模套板(7)的结构相同,均为内部中空的矩形结构,且上模套板(4)和下模套板(7)上分别开有6个通孔,其中4个通孔位于上模套板(4)和下模套板(7)上的四角,另外2个通孔位于上模套板(4)和下模套板(7)两端的中部,凹模型腔(3)和液室(8)分别位于上模套板(4)和下模套板(7)中空的矩形结构内,且凹模型腔(3)和液室(8)两端的台阶式结构分别固定在上模套板(4)和下模套板(7)上,
一号内六角螺钉(2)穿过上模套板(4)上的4个通孔将上模套板(4)安装在上模座板(1)上,二号内六角螺钉(9)穿过下模套板(7)上的4个通孔将下模套板(7)安装在下模座板(12)上,
上模套板(4)两端中部的通孔中各穿入一个导套(18),下模套板(7)两端中部的通孔中各穿入一个导柱(19),每个导套(18)与相对应的一个导柱(19)配合,以起到导向和定位作用,
两个绝缘套(10)结构相同均为台阶式,液室(8)底部和下模座板(12)上均开有两个对称的孔,两个绝缘套(10)设置在液室(8)底部和下模座板(12)上的孔内,两个绝缘套(10)的内空腔分别设置有放电正电极(11-1)和放电负电极(11-2),使放电正电极(11-1)的一端和放电负电极(11-2)的一端浸没在充液设备(14)内的液体中,放电正电极(11-1)的另一端和放电负电极(11-2)的另一端露在下模座板(12)外,放电正电极(11-1)的一端和放电负电极(11-2)的一端之间连接有金属丝(25),放电正电极(11-1)的另一端和放电负电极(11-2)的另一端之间连接电磁成形系统,
液室(8)底部开有小孔,充液设备(14)通过该孔与液室(8)内部的凹槽结构紧密连接,充液设备(14),用于为液室(8)内充入高压温热液体(15),并回收液室(8)中的液体。
2.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,它还包括密封圈(6),凹模型腔(3)和液室(8)之间设置有密封圈(6),密封圈(6),用于为凹模型腔(3)和液室(8)之间的配合提供密封作用。
3.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,金属丝(25)的直径为0.6mm~1.6mm,金属丝(25)的长度与凹模型腔(3)的凹槽长度一致,金属丝(25)与待加工板件(5)保持平行。
4.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,电磁成形系统包括辅助放电间隙(20)、放电电容器组(21)、放电电阻(22)、高压整流管(23)和高压变压器(24),
高压变压器(24)的次级线圈的一端连接高压整流管(23)的正极,高压整流管(23)的负极连接放电电阻(22)的一端,放电电阻(22)的另一端同时连接放电电容器组(21)的一端和辅助放电间隙(20)的一端,
放电电容器组(21)的另一端连接电源地,
辅助放电间隙(20)的另一端连接放电负电极(11-2)的另一端,
放电正电极(11-1)的另一端连接高压变压器(24)的次级线圈的另一端,高压变压器(24)的初级线圈连接交流电压。
5.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,冷却系统包括水泵、散热器和储液罐,
凹模型腔(3)中开有螺旋形的冷却水道(16),在冷却时,使用水泵往冷却水道(16)内注入冷却水,并通过控制水的流量来控制冷却速率,从凹模型腔(3)内流出的已升温的冷却水通过散热器降温,然后流回储液罐形成循环回路。
6.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置,其特征在于,它还包括液压机,启动液压机使上模座板(1)和上模套板(4)下行在导柱(19)、导套(18)的导向作用下合模,完全合模后,对电液成形模具施加一定的锁模力。
7.根据权利要求1所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,其特征在于,它包括以下步骤:
步骤一、将待加工板件(5)放置在液室(8)上,通过液室(8)的凸台和凹模型腔(3)的凹槽进行定位,启动液压机使上模座板(1)和上模套板(4)下行在导柱(19)、导套(18)的导向作用下合模,完全合模后,对电液成形模具施加一定的锁模力,使待加工板件(5)压紧;
步骤二、利用真空泵(13)抽空凹模型腔(3)内的气体;
步骤三、采用充液设备(14)向液室(8)内缓慢充入耐高温液体,待整个液室(8)内充满耐高温液体后,关闭充液设备(14)的开关,停止充液;
步骤四、使用加热装置(17)对凹模型腔(3)进行加热,并对液室(8)内的耐高温液体进行加热,完成对待加工板件(5)的预热,直至凹模型腔(3)和液室(8)内的预热温度达到预定温度后进行保温,此时,待加工板件(5)在温热耐高温液体中也处于保温状态;
步骤五、采用电磁成形系统对待加工板件(5)进行放电成形;
步骤六、打开充液设备(14),由充液设备(14)向液室(8)在准静态条件下缓慢注入高压温热液体(15),直至高压温热液体充满整个液室(8),再进行准静态高压成形;
步骤七、接通冷却装置(16),向凹模型腔(3)内充入冷却水,并将液室(8)内的高压温热液体(15)在一段时间内冷却到室温,然后打开充液设备(14),回收液室(8)内的废液,最后打开电液成形模具,取走待加工板件(5)。
8.根据权利要求7所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,其特征在于,步骤四中,待加工板件(5)在温热耐高温液体中处于保温的时间为5min到10min,使待加工板件(5)能够均匀预热。
9.根据权利要求7所述的板材温热电液高速冲击-准静态液压复合成形装置实现的板材成形方法,其特征在于,步骤五中,采用电磁成形系统对待加工板件(5)进行放电成形的具体过程为:
合上电源,通过高压变压器(24)将380V的交流电源的电压上升到4KV,然后经过充电电阻(22)和高压整流管(23)整流后给放电电容器组(21)充电,这时,放电电容器组(21)开始储存电能,当放电电容器组(21)的电压上升到阀值后,会导通辅助放电间隙(20),放电电容器组(20)便通过金属丝(25)和辅助放电间隙(20)放电,由于放电通道周围液体的惯性作用,因而压力在极短的时间内上升到峰值而产生冲击波并在液体介质中迅速向四周扩散,冲击波作用到工件上,就促使温热的待加工板件(5)变形。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611092278.1A CN106734499B (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611092278.1A CN106734499B (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106734499A CN106734499A (zh) | 2017-05-31 |
CN106734499B true CN106734499B (zh) | 2018-04-20 |
Family
ID=58915647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611092278.1A Expired - Fee Related CN106734499B (zh) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106734499B (zh) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107309322A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-11-03 | 湘潭大学 | 基于电致塑性效应的金属板材电液成形装置及成形方法 |
CN107486488A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-19 | 天津职业技术师范大学 | 金属板材液压成形方法及其模具装置 |
KR102383460B1 (ko) * | 2017-12-05 | 2022-04-06 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄 판재 성형 장치 및 알루미늄 판재 성형 방법 |
CN108188247B (zh) * | 2018-03-05 | 2019-08-06 | 陕西科技大学 | 一种分区域软模调控板材精密成形装置及方法 |
CN108380724B (zh) * | 2018-03-08 | 2019-12-10 | 上海交通大学 | 一种用于板成形高频次连续电磁成形设备 |
CN108655252B (zh) * | 2018-04-26 | 2019-07-09 | 华中科技大学 | 一种金属成形装置及方法 |
CN110000283A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-07-12 | 南京航空航天大学 | 一种小圆角盒形件精确成形方法及其成形装置 |
CN109590405B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-08-14 | 湘潭大学 | 一种铝合金电池盒复合成形装置 |
CN109702097B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-01-02 | 湖州机床厂有限公司 | 一种高效热成形设备 |
CN109719216A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-05-07 | 合肥高科科技股份有限公司 | 一种tox铆接技术在下梁上的应用的技术 |
CN111604402A (zh) * | 2019-02-26 | 2020-09-01 | 北京机电研究所有限公司 | 基于电液成形的铝合金薄板精密整形方法及装置 |
CN110000268A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种对带微细特征金属薄板件电液成形的装置及成形方法 |
CN110394392B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-06-13 | 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 | 一种基于热-流多场耦合的板材成形极限研究方法 |
CN110548800B (zh) * | 2019-08-26 | 2021-04-20 | 华中科技大学 | 一种基于惯性约束的电液成形工装装置及方法 |
BR102021004995A2 (pt) * | 2021-03-16 | 2022-09-20 | Maykel Motta | Máquina de estampagem por hidroconformação |
CN114160655A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-03-11 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种含阵列特征的金属薄板低温电液成形装置及方法 |
CN116944329B (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-12 | 太原理工大学 | 一种基于冲击液压原理用于板材加工的超高速成形装置 |
CN116984467B (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-15 | 合肥工业大学 | 一种超薄金属极板超声辅助精确成形方法 |
CN117783206A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 北京理工大学 | 一种用于评估温压炸药做功能力的测试系统及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2003162A1 (zh) * | 1968-03-04 | 1969-11-07 | Siemens Ag | |
SU593358A2 (ru) * | 1976-03-02 | 1981-10-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Устройство дл электрогидравлической формовки изделий |
CN101574717A (zh) * | 2008-05-05 | 2009-11-11 | 福特全球技术公司 | 成型金属板材坯料的电液成型方法 |
CN103935049A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-23 | 湖南大学 | 一种基于电液成形的层合板的成形装置和方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140053622A1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for electro-hydraulic forming |
-
2016
- 2016-12-01 CN CN201611092278.1A patent/CN106734499B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2003162A1 (zh) * | 1968-03-04 | 1969-11-07 | Siemens Ag | |
SU593358A2 (ru) * | 1976-03-02 | 1981-10-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. М.И.Калинина | Устройство дл электрогидравлической формовки изделий |
CN101574717A (zh) * | 2008-05-05 | 2009-11-11 | 福特全球技术公司 | 成型金属板材坯料的电液成型方法 |
CN103935049A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-23 | 湖南大学 | 一种基于电液成形的层合板的成形装置和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106734499A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106734499B (zh) | 板材温热电液高速冲击‑准静态液压复合成形装置及采用该装置实现的板材成形方法 | |
CN104772380B (zh) | 一种钛合金板材的磁脉冲温热动态驱动成形装置及其成形方法 | |
CN107052128B (zh) | 基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置及成形方法 | |
CN205528402U (zh) | 曲面玻璃的多工位热压成型机 | |
CN102284588B (zh) | 一种提高板材成形极限的装置 | |
CN111451353B (zh) | 一种流体冲击板料成形的电磁成形装置及其成形方法 | |
CN102974675A (zh) | 一种铝合金钣金件固溶水淬后热成形方法 | |
CN207386525U (zh) | 一种调节高度的压铸模具 | |
CN110253837B (zh) | 一种可调节温度的机电一体化模具 | |
CN107718474A (zh) | 一种快速冷却且冲击力小的注塑成型模具 | |
CN111604402A (zh) | 基于电液成形的铝合金薄板精密整形方法及装置 | |
CN207266988U (zh) | 一种金属板件的电磁成形装置 | |
CN108580642A (zh) | 一种金属材料的电磁热成形方法及装置 | |
CN111589955B (zh) | 软磁合金元件热冲挤模具及其制备方法 | |
CN103935049A (zh) | 一种基于电液成形的层合板的成形装置和方法 | |
CN113894192A (zh) | 一种新能源汽车冲压件生产用冲压模具及其冲压工艺 | |
CN206858840U (zh) | 一种直立棉定型机 | |
CN111941780B (zh) | 一种具有热补偿功能的注塑模具 | |
CN107262643A (zh) | 一种薄板高筋件脉冲电流作用下闭塞式精密锻造装置及方法 | |
CN112893665B (zh) | 一种电脉冲辅助管材缩口增厚的成形装置及方法 | |
CN210754973U (zh) | 一种铸造模具预热装置 | |
CN208118360U (zh) | 高压成型模具加热板 | |
CN207713837U (zh) | 一种阴极炭块组预热装置 | |
CN217179288U (zh) | 闪烧炉加热单元 | |
CN217822412U (zh) | 一种电容芯子热定型用工装 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180420 Termination date: 20211201 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |