CN109746302A - 磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 - Google Patents
磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109746302A CN109746302A CN201910132486.7A CN201910132486A CN109746302A CN 109746302 A CN109746302 A CN 109746302A CN 201910132486 A CN201910132486 A CN 201910132486A CN 109746302 A CN109746302 A CN 109746302A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetorheological
- type
- soft mode
- magneto
- elastic material
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
本发明涉及一种磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法,该磁流变复合软模包括由Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体,在软模基体内的预定位置封装至少一个Ⅱ型磁流变弹性单元或者至少一个磁流变粘塑性单元;Ⅱ型磁流变弹性单元由Ⅱ型磁流变弹性材料构成;磁流变粘塑性单元由磁流变粘塑性材料构成;在外加磁场下,Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同。使用该磁流变复合软模作为板材成形传力介质,可以促进板材局部复杂结构特征的充分填充,避免成形缺陷,有效解决了现有的磁流变弹性体软模无法实现局部差异化压力分布的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法,属于板材成形技术领域。
背景技术
复杂形状薄壁壳体零件,如航空发动机热防护罩、空心叶片、异型喷管等,可以实现特殊零件功能、提高装备轻量化水平以及提升装备性能。出于对装配位置、减重、空气动力学等因素的综合考量,此类复杂形状薄壁壳体零件具有薄壁、非回转、局部曲率突变等结构特征,这就增加了板材成形过程中的控制难度。
若采用分片冲压、组合焊接结合的方法来成形此类零件,则存在定位困难、焊接热变形以及形状尺寸精度差的问题,无法满足此类零件的设计要求,限制了航空发动机整体性能的提升。采用刚性凸凹模冲压成形,由于材料流入量和材料分配状态无法控制,零件底部凸面圆角位置容易产生壁厚过度减薄或破裂缺陷。软模成形方法适合于成形复杂形状壳体零件,但普通软模材料,如矿物油、水、橡胶、气体等仅能提供均匀压力,板材向变形区各个方向的填充程度一致,因此,在填充局部精细结构特征时,材料容易集中变形,导致局部减薄或破裂等成形缺陷。
为了获得具有合理壁厚分布和良好形状尺寸精度的复杂板材零件,需要从两个方面入手:一是提高材料向变形区的流入量;二是使成形压力依据零件结构的局部差异产生非均匀分布,从而精确控制材料在不同区域的分配状态。这需要开发创新性的成形工艺方法。
磁流变弹性体是一种极具发展潜力的新型智能材料,是将微米尺度的铁磁性颗粒掺入到高分子聚合物基体中固化得到的一种复合材料,在外加磁场作用下,高分子聚合物基体内的磁性颗粒形成链状或柱状结构,磁流变弹性体的力学和流变学性能会发生较大的变化。磁流变弹性体具有可控性、可逆性、响应迅速、稳定性好等特点,可以用于减震和成形软模领域。
授权公告号为CN103273644B的中国专利文件公开了一种基于磁流变弹性体的板材软模成形装置,包括对应设置的容框与凹模,容框与凹模之间设置板坯料,容框和凹模外部设置有用于施加磁场的线圈,还包括用于挤压磁流变弹性体的柱塞。容框为内容纳磁流变弹性体的介质仓,磁流变弹性体构成软模。通过改变通过线圈的电流,产生磁场,使磁流变弹性体的软硬程度,即弹性模量受控,使板坯料在磁流变弹性体在合适的弹性模量下成形出所需要的形状。
然而,上述软模成形的方法虽然可以使板材受到的成形压力自由调控,但是磁流变弹性体是铁磁性颗粒弥散分布形成的均质软模,其基础力学性能和磁致力学性能处处相同。对于某些具有局部差异性结构的零件,例如具有局部曲率突变等结构特征的零件,由于无法解决局部差异化压力分布的问题,就无法采用上述软模成形方法进行制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁流变复合软模,用于解决现有的磁流变弹性体软模无法实现局部差异化压力分布的问题,本发明还提供了一种基于磁流变复合软模的板材成形方法,用于解决现有磁流变弹性体软模成形方法无法对具有局部差异性结构的板材零件进行成形加工的问题。
为解决现有的磁流变弹性体软模无法实现局部差异化压力分布的问题,本发明提供了一种磁流变复合软模,包括由Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体,在所述软模基体内的预定位置封装至少一个Ⅱ型磁流变弹性单元或者至少一个磁流变粘塑性单元;所述Ⅱ型磁流变弹性单元由Ⅱ型磁流变弹性材料构成;所述磁流变粘塑性单元由磁流变粘塑性材料构成;在外加磁场下,所述Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同。
本发明的有益效果是:通过在Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体内封装由Ⅱ型磁流变弹性材料构成的Ⅱ型磁流变弹性单元或者由磁流变粘塑性材料构成的磁流变粘塑性单元,组成磁流变复合软模;这样在板材成形过程中,可以将磁流变复合软模作为传力介质,其中Ⅱ型磁流变弹性单元或者磁流变粘塑性单元对应板坯料局部复杂结构位置,由于Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同,在外部磁场下,Ⅱ型磁流变弹性材料或磁流变粘塑性材料的流动应力增大幅度显著高于作为软模基体的Ⅰ型磁流变弹性材料,使得板材对应位置受到的成形压力显著增大;而作为软模基体的Ⅰ型磁流变弹性材料的流动应力提升幅度有限,即磁流变复合软模可以在板材表面产生非均匀压力分布,促进局部复杂结构特征的充分填充,避免成形缺陷,有效解决了现有的磁流变弹性体软模无法实现局部差异化压力分布的问题。
进一步的,为了使Ⅱ型磁流变弹性材料和Ⅰ型磁流变弹性材料的压力响应特性不同,所述Ⅱ型磁流变弹性材料与Ⅰ型磁流变弹性材料的磁性颗粒种类、磁性颗粒粒径或磁性颗粒的含量不同。
进一步的,为了使Ⅱ型磁流变弹性材料和Ⅰ型磁流变弹性材料的压力响应特性不同,所述Ⅱ型磁流变弹性材料与Ⅰ型磁流变弹性材料的磁性颗粒种类配比不同。
进一步的,为了使Ⅱ型磁流变弹性材料的磁性颗粒的流动应力大于Ⅰ型磁流变弹性材料,所述Ⅱ型磁流变弹性材料的磁性颗粒含量大于所述Ⅰ型磁流变弹性材料。
进一步的,为了保证软模局部流动应力的均匀性,所述Ⅱ型磁流变弹性单元或者磁流变粘塑性单元优先选择为柱状体。
为解决现有磁流变弹性体软模成形方法无法对具有局部差异性结构的板材零件进行成形加工的问题,本发明还提供了一种基于磁流变复合软模的板材成形方法,步骤如下:
将Ⅱ型磁流变弹性材料或者磁流变粘塑性材料封装到Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体中形成磁流变复合软模;在外加磁场下,所述Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同;
将所述磁流变复合软模置于介质仓内,将板坯料置于介质仓与型模之间;
压缩所述磁流变复合软模,并调节流过线圈的电流大小,进行板坯料成形,使板坯料各个位置均能紧密贴合于型模。
本发明的有益效果是:通过在Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体内封装由Ⅱ型磁流变弹性材料构成的Ⅱ型磁流变弹性单元或者由磁流变粘塑性材料构成的磁流变粘塑性单元,组成磁流变复合软模;在板材成形过程中,将磁流变复合软模作为传力介质,其中Ⅱ型磁流变弹性单元或者磁流变粘塑性单元对应板坯料局部复杂结构位置,由于Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同,在外部磁场下,Ⅱ型磁流变弹性材料或磁流变粘塑性材料的流动应力增大幅度显著高于作为软模基体的Ⅰ型磁流变弹性材料,使得板材对应位置受到的成形压力显著增大;而作为软模基体的Ⅰ型磁流变弹性材料的流动应力提升幅度有限,即磁流变复合软模可以在板材表面产生非均匀压力分布,促进局部复杂结构特征的充分填充,避免成形缺陷,有效解决了现有磁流变弹性体软模成形方法无法对具有局部差异性结构的板材零件进行成形加工的问题。
附图说明
图1是本发明t0时刻磁流变复合软模板材成形装置的剖视图;
图2是本发明t1时刻磁流变复合软模板材成形装置的剖视图;
图3是本发明t2时刻磁流变复合软模板材成形装置的剖视图;
图4是本发明图1中L区局部放大图;
图5是本发明图2中N区局部放大图;
图6是本发明图1中M区局部放大图;
图7是本发明图2中O区局部放大图;
图8是本发明磁流变复合软模在板材表面产生的非均匀压力的示意;
图9是本发明成形过程中非均匀压力变化的示意;
图10是本发明最终获取的零件的轴侧图;
图11是本发明最终获取的零件的剖视图;
附图中:1是电流调节器,2是直流电源,3是型模,4是紫铜线圈,5是板坯料,6是磁流变粘塑性材料,7是Ⅰ型磁流变弹性材料,8是介质仓,9是柱塞,10是磁感线,11是铁磁性颗粒,12是非磁性基液,13是弹性基体,14是零件的第一部分,15是零件的第二部分。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
磁流变复合软模实施例:
本实施例提供了一种磁流变复合软模,如图1所示,该磁流变复合软模包括由固态的Ⅰ型磁流变弹性材料7构成的软模基体,在该软模基体内部的预定位置封装有由半固态的磁流变粘塑性材料6构成的六个圆柱体磁流变粘塑性单元,从而构成了圆柱状磁流变弹性-粘塑性复合软模(简称磁流变复合软模)。
其中,磁流变粘塑性材料6为磁流变液、磁流变胶或磁流变塑性体,其粘度≥500Pa·s。如图4和图5所示,这三种类型的磁流变粘塑性材料6均由铁磁性颗粒11弥散分布在非磁性基液12中得到。在外加磁场下,铁磁性颗粒11由弥散随机分布转变为沿磁场方向链状分布,使得其流动应力提高。非磁性基液12的粘度决定了磁流变粘塑性材料6的基础流动应力,选择不同类型的磁流变粘塑性材料6可以使板材受到不同的局部成形压力。
Ⅰ型磁流变弹性材料7为硅橡胶基磁流变弹性体或聚氨酯基磁流变弹性体,其硫化温度为室温~230℃。如图6和图7所示,这两种类型的磁流变弹性体均由铁磁性颗粒11弥散分布在弹性基体13中得到,弹性基体13对应为硅橡胶基弹性基体或聚氨酯基弹性基体。在外加磁场下,铁磁性颗粒11由弥散随机分布转变为沿磁场方向链状分布,使得其流动应力提高。弹性基体13的类型决定了Ⅰ型磁流变弹性材料7的基础流动应力,选择不同类型的Ⅰ型磁流变弹性材料7可以使板材受到不同的成形压力。
磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7中的铁磁性颗粒11的体积分数(也可以表示为含量)决定了磁流变粘塑性材料6及Ⅰ型磁流变弹性材料7的力学性能调节幅度,从而决定了磁流变复合软模在局部圆角位置和其他位置产生的压力差的大小。在本实施例中,磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7中的铁磁性颗粒11的体积分数分别为40%和10%,此时磁流变粘塑性材料6中的铁磁性颗粒11的体积分数大于Ⅰ型磁流变弹性材料7,铁磁性颗粒11的材质为铁、钴或镍,铁磁性颗粒11的粒径为3±0.5μm。当然,作为其他的实施方式,磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7中的铁磁性颗粒11的体积分数也可以分别取80%和50%等其他数值,但满足磁流变粘塑性材料6中的铁磁性颗粒11的体积分数≤80%,Ⅰ型磁流变弹性材料7中的铁磁性颗粒11的体积分数≤50%,磁流变粘塑性材料6中的铁磁性颗粒11的体积分数可以大于也可以小于Ⅰ型磁流变弹性材料7;铁磁性颗粒11的粒径也可以取1μm、5μm等其他数值,但满足铁磁性颗粒11的粒径位于1μm~5μm之间。
需要说明的,Ⅰ型磁流变弹性材料7构成的软模基体内部封装的磁流变粘塑性单元的数目、形状以及封装的位置由最终获取的板材零件(可简称为板材)的局部复杂结构位置来确定的,并不局限于图1中具体给出的实施方式。例如,磁流变粘塑性单元的数目可以为两个,其形状为柱状体,可以为圆柱体或者半圆柱体,可以以双柱状左右分布、双柱状上下分布、半柱状左右分布或环状分布于Ⅰ型磁流变弹性材料7中,柱状体的轴线与板坯料受力的方向相同。
在保证磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7外部磁场下的流动应力,即压力响应特性不同的情况下,作为其他的实施方式,上述的磁流变粘塑性单元6也可以替换为由Ⅱ型磁流变弹性材料构成的Ⅱ型磁流变弹性单元。为了使Ⅱ型磁流变弹性材料与Ⅰ型磁流变弹性材料7的压力响应特性不同,可以是两种磁流变弹性材料的磁性颗粒的含量即体积分数不同,磁性颗粒种类不同,磁性颗粒粒径不同或者是两种磁流变弹性材料的磁性颗粒种类相同但是颗粒种类配比不同。当然,两种磁流变弹性材料也可以是属于上述四种不同情形中的至少两种不同的情形。当两种磁流变弹性材料的磁性颗粒的含量即体积分数不同时,Ⅱ型磁流变弹性材料的磁性颗粒的含量可以大于也可以小于Ⅰ型磁流变弹性材料。另外,Ⅱ型磁流变弹性单元的数目、形状以及封装的位置的设置方式可以参考磁流变粘塑性单元,此处不再赘述。
上述的磁流变复合软模为不同位置在外加磁场下具有不同力学性能和压力响应特征的非均质软模,通过采用该磁流变复合软模作为传力介质,在板材成形过程中,磁流变复合软模对应的板坯料局部复杂结构位置预先封装磁流变粘塑性材料,此类磁流变粘塑性材料中的铁磁性颗粒可以自由移动,在磁场下,其流动应力可以显著提高,使得板材对应位置受到的成形压力显著增大;而作为软模基体的Ⅰ型磁流变弹性材料中的铁磁性颗粒无法自由移动,该区域的流动应力提升幅度有限。因此,该磁流变复合软模可以在板材表面产生非均匀分布压力,从而避免局部压力过大造成板坯料破裂或局部压力过小造成板坯料充填不足的问题,促进板坯料在局部复杂结构特征处的充分填充,避免板材局部成形缺陷。
此外,由于该磁流变复合软模的表层是弹性材料,在其与板材接触界面可以产生有益的切向摩擦力,这种切向摩擦力可以促进板坯料向变形区的流动,延迟局部颈缩,提高板材成形性。
为了获取上述的磁流变复合软模,磁流变复合软模的成形方法可以为:
首先,使用模具成形一个由Ⅰ型磁流变弹性材料7形成的软模基体,软模基体内具有腔体;
然后,在腔体内填充磁流变粘塑性材料6;
最后,使用Ⅰ型磁流变弹性材料7进行封装。
当然,当磁流变复合软模由Ⅰ型磁流变弹性材料7和Ⅱ型磁流变弹性材料构成时,那么对应的在磁流变复合软模的成形方法中,需要在Ⅰ型磁流变弹性材料7形成的软模基体的腔体内填充Ⅱ型磁流变弹性材料。
基于该磁流变复合软模及其成形方法,本实施例还提供了一种基于磁流变复合软模的板材成形方法,具体包括以下步骤:
(1)如图1所示,将该磁流变复合软模置于介质仓8的内孔中,此时介质仓8的内孔和磁流变复合软模的形状均为圆柱体。当然,当介质仓8的内孔为长方体等其他形状时,此时需要对磁流变复合软模的形状进行调整,以保证磁流变复合软模的形状和介质仓8的内孔相适配。将板坯料5、型模3依次置于介质仓8的上表面,即将板坯料5置于介质仓8与型模3之间,定位并安装好,使型模3贴合于板坯料5上表面,围绕型模3和介质仓8布置有紫铜线圈4。紫铜线圈4通过电流调节器1连接直流电源2,在直流电源2(Ri为直流电源内阻)。介质仓8、磁流变复合软模、板坯料5、型模3和紫铜线圈4等构成磁流变复合软模板材成形装置。
其中,板坯料5为厚度为0.7mm的非铁磁性金属材料,如铝合金、钛合金、镍基高温合金、奥氏体不锈钢等。铝合金牌号为:1060、2A12、5A06等;钛合金牌号为:TA7、TA9、TC4等;镍基高温合金牌号为:GH3044、GH4169等;奥氏体不锈钢牌号为:201、304、316等。当然,根据应用需要,作为其他的实施方式,板坯料5的厚度也可以设置为0.2mm、1mm、3mm等其他数值,但需要满足板坯料5的厚度在0.2mm~3mm之间。
(2)如图1所示,在t0时刻,将磁流变复合软模板材成形装置整体放置于压力机工作台面上,启动压力机,压力机横梁压紧型模3,从而对板坯料5施加压边力F,压边力F的大小根据板坯料5的尺寸和材料确定。柱塞9以V=2mm/s的速度上行,压缩磁流变复合软模,磁流变复合软模将成形压力传递给板坯料5。此时由于紫铜线圈4没有电流,在磁流变复合软模工作区域内没有产生磁场,即磁感应强度B=0。在图1中,L区(磁流变粘塑性材料6)和M区(Ⅰ型磁流变弹性材料7)的局部放大图分别如图4和图6所示。
(3)如图2所示,在t1时刻,接通直流电源2,通过电流调节器1设置通入紫铜线圈4的电流大小,从而在磁流变复合软模工作区域产生磁感应强度为B1的磁场,磁感线10的方向如图2中虚线箭头的方向。磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7被磁场极化后流动应力增大,且磁流变粘塑性材料6和Ⅰ型磁流变弹性材料7的流动应力不同,板坯料5受到的压力增大,促使板坯料5向变形区流动量增加。在图2中,N区(磁流变粘塑性材料6)和O区(Ⅰ型磁流变弹性材料7)的局部放大图分别如图5和图7所示。
(4)如图3所示,在t2时刻,通过调节电流调节器1提高通入紫铜线圈4的电流强度,将磁感应强度从B1提升到B2,磁感线10的方向如图3中虚线箭头的方向。磁流变粘塑性材料6的流动应力增加幅度大于Ⅰ型磁流变弹性材料7,使得型模3圆角位置对应的板坯料5受到的压力高于其他位置,从而保证板坯料5各个位置均紧密贴合于型模3。
(5)关闭直流电源2,压力机横梁上行,打开型模3,得到由板坯料5成形的最终板材零件。
其中,在上述的步骤(3)和步骤(4)中,磁感应强度B1=0.2T,B2=1T,磁感应强度的大小决定了磁流变粘塑性材料6及Ⅰ型磁流变弹性材料7的流动应力大小。当然,作为其他的实施方式,磁感应强度B1提升到B2也可以取其他数值,但满足0≤B1≤B2≤2T。通过提高外加磁场的磁感应强度,可以使磁流变复合软模在变形过程不同阶段具有不同的刚度和流动应力,如在成形初期(t1时刻),需要磁流变复合软模向变形区有较大的流动,则施加较小的磁感应强度,使磁流变复合软模整体保持较小的刚度,提高其充填能力;在成形末段(t2时刻),需要板坯料5紧密贴合型模3以保证其形状尺寸精度,则施加较大的磁感应强度,从而提高磁流变复合软模刚度,并提高板材贴模精度。
在上述的基于磁流变复合软模的板材成形方法实现过程中,在某一时刻,磁流变复合软模在板坯料5表面产生的非均匀压力的示意如图8所示,从左到右,六个磁流变粘塑性单元产生的压力分别为P2、P3、P1、P0、P1、P2、P1,其中P0<P1<P2<P3。在板材成形过程中,非均匀压力变化的示意图如图9所示,从左到右,六个磁流变粘塑性单元产生的压力分别为P2′、P3′、P1′、P0′、P1′、P2′、P1′,其中P0′<P1′<P2′<P3′。最终获取的板材零件的轴侧图及剖视图分别如图10和图11所示,该板材零件包括零件的第一部分14和零件的第二部分15,其中零件的第一部分14是具有局部复杂形状的部分,零件的第二部分15是成形难度较小的部分。零件的第二部分15对应的压力为P0和P0′,零件的第一部分14对应的压力(即P1、P2、P3和P1′、P2′、P3′)根据板材充型程度有所不同。
基于磁流变复合软模的板材成形方法实施例:
本实施例提供了一种基于磁流变复合软模的板材成形方法,步骤如下:
将Ⅱ型磁流变弹性材料或者磁流变粘塑性材料封装到Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体中形成磁流变复合软模;在外加磁场下,Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同;
将磁流变复合软模置于介质仓内,将板坯料置于介质仓与型模之间;
压缩磁流变复合软模,并调节流过线圈的电流大小,进行板坯料成形,使板坯料各个位置均能紧密贴合于型模。
由于该基于磁流变复合软模的板材成形方法的具体步骤已经在上述的磁流变复合软模实施例中进行了详细介绍,此处不再赘述。
本发明的磁流变复合软模既可以保证材料向变形区有充分的流动,又可以调节板坯料不同区域的成形压力,使材料合理分配,从而能够解决复杂形状板材零件成形过程中的精确控制问题,避免成形缺陷,提高板材零件形状尺寸精度,有效解决了现有方法成形复杂形状零件时易出现局部区域过度减薄或破裂、成形件尺寸精度差、工艺控制难度大的问题。本发明的板材成形方法提高了板坯料向变形区的填充能力,最小可填充圆角半径达到板材厚度的0.3倍。
Claims (6)
1.一种磁流变复合软模,包括由Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体,其特征在于,在所述软模基体内的预定位置封装至少一个Ⅱ型磁流变弹性单元或者至少一个磁流变粘塑性单元;所述Ⅱ型磁流变弹性单元由Ⅱ型磁流变弹性材料构成;所述磁流变粘塑性单元由磁流变粘塑性材料构成;在外加磁场下,所述Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同。
2.根据权利要求1所述的磁流变复合软模,其特征在于,所述Ⅱ型磁流变弹性材料与Ⅰ型磁流变弹性材料的磁性颗粒种类、磁性颗粒粒径或磁性颗粒的含量不同。
3.根据权利要求1或2所述的磁流变复合软模,其特征在于,所述Ⅱ型磁流变弹性材料与Ⅰ型磁流变弹性材料的磁性颗粒种类配比不同。
4.根据权利要求2所述的磁流变复合软模,其特征在于,所述Ⅱ型磁流变弹性材料的磁性颗粒含量大于所述Ⅰ型磁流变弹性材料。
5.根据权利要求1或2所述的磁流变复合软模,其特征在于,所述Ⅱ型磁流变弹性单元或者磁流变粘塑性单元为柱状体。
6.一种基于磁流变复合软模的板材成形方法,其特征在于,步骤如下:
将Ⅱ型磁流变弹性材料或者磁流变粘塑性材料封装到Ⅰ型磁流变弹性材料构成的软模基体中形成磁流变复合软模;在外加磁场下,所述Ⅰ型磁流变弹性材料与Ⅱ型磁流变弹性材料、磁流变粘塑性材料的压力响应特性不同;
将所述磁流变复合软模置于介质仓内,将板坯料置于介质仓与型模之间;
压缩所述磁流变复合软模,并调节流过线圈的电流大小,进行板坯料成形,使板坯料各个位置均能紧密贴合于型模。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910132486.7A CN109746302B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910132486.7A CN109746302B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109746302A true CN109746302A (zh) | 2019-05-14 |
CN109746302B CN109746302B (zh) | 2020-08-14 |
Family
ID=66406690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910132486.7A Active CN109746302B (zh) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109746302B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112547898A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 河南科技大学 | 一种变径管件磁流变弹性材料软模成形装置及方法 |
CN112547897A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 河南科技大学 | 一种板材磁流变软模差压成形装置及方法 |
CN112658809A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 陕西科技大学 | 一种基于磁流变液的工件成形与表面抛光装置及加工方法 |
CN112917988A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合粘性介质非均匀压力控制方法 |
CN113118309A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-16 | 陕西科技大学 | 一种超薄板材摩擦辅助铆接的方法及装置 |
CN113510177A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-10-19 | 河南科技大学 | 一种磁流变多孔软模及板材成形装置 |
CN115532929A (zh) * | 2022-11-25 | 2022-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种包覆磁流变弹性体层的刚性模及板材零件成形方法 |
CN116944328A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种复杂曲面金属构件的磁流体柔性冲压成形装置及方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1177228A (en) * | 1966-04-09 | 1970-01-07 | Siemens Ag | Magnetic-Pulse High-Speed Forming of Metallic Workpieces |
SU1520732A1 (ru) * | 1987-07-29 | 1991-10-30 | Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР | Устройство дл получени полых изделий из листовой заготовки |
US5860306A (en) * | 1997-04-02 | 1999-01-19 | The Ohio State University | Electromagnetic actuator method of use and article made therefrom |
KR20080011609A (ko) * | 2006-07-31 | 2008-02-05 | 현대자동차주식회사 | 펀치 프레스 장치 |
KR20080047738A (ko) * | 2006-11-27 | 2008-05-30 | 현대자동차주식회사 | 저 전력 탄성력 제어 타입 엠알 유체 엔진 마운트 |
CN102615164A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种板材磁流变液软模成形装置及方法 |
CN103273644A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于磁流变弹性体的板材软模成形装置及方法 |
CN104874662A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-09-02 | 哈尔滨理工大学 | 异形板件磁性介质阻尼成形装置及方法 |
CN106914527A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-04 | 天津职业技术师范大学 | 一种基于磁敏可相变软材料的金属板材磁温双控温成形装置及方法 |
CN107138589A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-08 | 中南大学 | 一种板材翻孔成形装置及成形方法 |
CN107186039A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-22 | 三峡大学 | 一种改善电磁成形工件贴模性的装置及方法 |
CN108188247A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-06-22 | 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 |
-
2019
- 2019-02-22 CN CN201910132486.7A patent/CN109746302B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1177228A (en) * | 1966-04-09 | 1970-01-07 | Siemens Ag | Magnetic-Pulse High-Speed Forming of Metallic Workpieces |
SU1520732A1 (ru) * | 1987-07-29 | 1991-10-30 | Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР | Устройство дл получени полых изделий из листовой заготовки |
US5860306A (en) * | 1997-04-02 | 1999-01-19 | The Ohio State University | Electromagnetic actuator method of use and article made therefrom |
KR20080011609A (ko) * | 2006-07-31 | 2008-02-05 | 현대자동차주식회사 | 펀치 프레스 장치 |
KR20080047738A (ko) * | 2006-11-27 | 2008-05-30 | 현대자동차주식회사 | 저 전력 탄성력 제어 타입 엠알 유체 엔진 마운트 |
CN102615164A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种板材磁流变液软模成形装置及方法 |
CN103273644A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于磁流变弹性体的板材软模成形装置及方法 |
CN104874662A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-09-02 | 哈尔滨理工大学 | 异形板件磁性介质阻尼成形装置及方法 |
CN106914527A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-04 | 天津职业技术师范大学 | 一种基于磁敏可相变软材料的金属板材磁温双控温成形装置及方法 |
CN107186039A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-22 | 三峡大学 | 一种改善电磁成形工件贴模性的装置及方法 |
CN107138589A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-08 | 中南大学 | 一种板材翻孔成形装置及成形方法 |
CN108188247A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-06-22 | 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 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王朋义: "Al1060板材磁流变液软模成形工艺及成形极限研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112547898A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 河南科技大学 | 一种变径管件磁流变弹性材料软模成形装置及方法 |
CN112547897A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 河南科技大学 | 一种板材磁流变软模差压成形装置及方法 |
CN112547898B (zh) * | 2019-09-26 | 2022-08-05 | 河南科技大学 | 一种变径管件磁流变弹性材料软模成形装置及方法 |
CN112658809A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 陕西科技大学 | 一种基于磁流变液的工件成形与表面抛光装置及加工方法 |
CN112658809B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-08-12 | 陕西科技大学 | 一种基于磁流变液的工件成形与表面抛光装置及加工方法 |
CN112917988B (zh) * | 2021-02-10 | 2022-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合粘性介质非均匀压力控制方法 |
CN112917988A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种复合粘性介质非均匀压力控制方法 |
CN113118309A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-16 | 陕西科技大学 | 一种超薄板材摩擦辅助铆接的方法及装置 |
CN113510177A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-10-19 | 河南科技大学 | 一种磁流变多孔软模及板材成形装置 |
CN113510177B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-03-14 | 河南科技大学 | 一种磁流变多孔软模及板材成形装置 |
CN115532929A (zh) * | 2022-11-25 | 2022-12-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种包覆磁流变弹性体层的刚性模及板材零件成形方法 |
CN115532929B (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种包覆磁流变弹性体层的刚性模及板材零件成形方法 |
CN116944328A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种复杂曲面金属构件的磁流体柔性冲压成形装置及方法 |
CN116944328B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-05 | 中南大学 | 一种复杂曲面金属构件的磁流体柔性冲压成形装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109746302B (zh) | 2020-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109746302A (zh) | 磁流变复合软模和基于磁流变复合软模的板材成形方法 | |
CN104785621B (zh) | 一种大型薄壁件的拉形和电磁复合渐进成形方法及装置 | |
US10814370B2 (en) | Special-purpose die for shaping aluminum-magnesium alloy by rotating extrusion | |
CN100381221C (zh) | 基于粘性介质传力的板料无模多点成形装置及方法 | |
CN106984751B (zh) | 一种底部带双向凸起的金属件板锻造成形方法及模具 | |
CN103273644A (zh) | 一种基于磁流变弹性体的板材软模成形装置及方法 | |
CN105537410B (zh) | 一种单点集成模具 | |
CN208576106U (zh) | 一种电机定子高精度灌封模具 | |
CN103971917B (zh) | 烧结钕铁硼辐射磁环的成型方法及其设备 | |
JP2008266752A (ja) | 粉末成形品の製造方法および粉末成形装置 | |
CN105081152B (zh) | 薄壁圆环形金属橡胶构件制备工艺方法 | |
CN111531041A (zh) | 磁性介质辅助拼焊板拉深成形装置及成形方法 | |
CN110843230B (zh) | 一种碳纤维增强复合材料的热压成型装置 | |
CN112547898B (zh) | 一种变径管件磁流变弹性材料软模成形装置及方法 | |
CN204672715U (zh) | 高频电液激振挤压成型模具装置 | |
CN115532929B (zh) | 一种包覆磁流变弹性体层的刚性模及板材零件成形方法 | |
US8210233B2 (en) | Apparatus for manufacturing metal articles, in particular of light alloy | |
CN207402458U (zh) | 一种新型工件夹持装置 | |
CN104128588A (zh) | 一种复合轴瓦的半固态连铸与电磁成形连接装置 | |
CN113172143B (zh) | 一种利用可变型面改善超塑气胀成形件壁厚均匀性的方法 | |
JP2004082141A (ja) | 中空段付軸の製造方法及びその装置 | |
CN107971406A (zh) | 高精密保密型笔夹模具 | |
JP5038052B2 (ja) | 成形装置および成形方法 | |
KR100999439B1 (ko) | 분말 야금용 프레스 금형 및 이를 이용한 성형 방법 | |
JP2010179524A (ja) | 免震構造体用単位積層ゴムの製造方法 |
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 |