[發明專利]爆炸成型的方法和模具裝置

有效

• 申請號: 200780051389.0
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101622085A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 亞歷山大·扎克;西塔拉瑪·科塔吉里;安德烈亞斯·施特蘭茨;菲利普·施特格爾
• 申請（專利權）人: 科斯馬工程歐洲股份公司
• 主分類號: B21D26/08
• 分類號: B21D26/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 田軍鋒;張春水

技術領域

本發明涉及一種借助氣體爆炸而對工件進行爆炸成型的方法，在所 述方法中工件被設置在成型模具的容納空間中，所述容納空間至少部分 地被液體所充注，并且爆炸是通過點燃爆炸性混合氣體引發的，并且涉 及一種借助于爆炸性混合氣體對安裝在成型模具中的工件實行爆炸成 型的模具裝置，其中模具裝置具有容納空間，在所述容納空間中可裝入 工件，并且所述容納空間至少部分地灌有液體。

背景技術

在CH?409?831中所述的這類方法，將待成型的工件，如一個管道， 置入一個模型中并充入水。用來產生和點燃氫氧爆鳴氣的一個包括多電 極的裝置被裝在一個彈性容器中，如一個塑料袋中。該塑料袋被放在工 件里面并浸入水中，直至袋子完全置于水面之下。通過激活兩個電極使 得在水下產生氫氧爆鳴氣，該氣體聚集在包圍該氣體的袋子中。通過借 助于火花塞或熾熱燈絲點燃在袋子中產生的氫氧爆鳴氣，在水下產生壓 力波，該壓力波把工件壓進模型。但是該方法較為昂貴且費時。

發明內容

本發明的目的是在上述類型的爆炸成型的方法和模具裝置的基礎 上進行如下改善，使該方法和模具裝置得到簡化并使之適用于大規模生 產。

本發明的上述目的通過一種借助氣體爆炸而對工件進行爆炸成型 的方法得以解決，在所述方法中工件被設置在成型模具的容納空間中， 所述容納空間至少部分地被液體所充注，并且爆炸是通過點燃爆炸性混 合氣體引發的，其中其壁部在橫截面上呈閉合形狀的工件空腔至少部分 地被灌有液體，且爆炸性混合氣體在被點燃前至少部分地處于液體表面 之上，并且，工件包括形成工件固定區域的邊緣區域，所述工件固定區 域在點火管道的傾斜的前端和成型模具上的傾斜的接觸表面之間受擠 壓，從而密封容納空間。

至少部分混合氣體設置在液體表面以上，以確保簡單的并且快速的 供給混合氣體。盡管在這里該混合氣體設置在液體表面以上，距離需要 成型的工件相對較遠，然而用根據本發明所述的方法還是可以得到良好 的成型結果。混合氣體的爆炸從而形成的爆炸波陣面在這里首先發生在 液體表面以上。這表明，力傳遞或能量傳遞足夠好地經過氣體-液體相 界面，以便得到良好的成型結果。由于容納空間部分地填充有用作為壓 力傳遞媒介的液體，所以可以減少所需的氣體量。和沒有液體的爆炸成 型相比，可以極大地避免工件的燃燒。由于在目前的生產過程中的快速 的生產周期，使得成型模具相對較快地達到高溫。處于該容納空間中的 液體不僅用作為壓力傳遞媒介，而且還用于冷卻。

在本發明一個較佳的實施例中，該混合氣體可以直接的和液體表面 相鄰。盡管在這種情況下爆炸波陣面無阻礙的撞擊在液體表面上，通過 氣體與液體表面接觸，可以獲得經過氣體-液體相界面的較好的力傳遞。

優選的是該容納空間可以通過閥門來進行液體充注。該閥門可以確 保對充注過程進行良好的控制以及對液體量進行精確劑量。

在本發明的一個變化中，混合氣體可以至少部分地穿過液體進行導 入。由此，在氣體量不變的情況下，不同的混合氣體總可以得到更高的 壓力。這表明，由于氣體通過例如水的液體導入，該氣體位于如下狀態， 即，點燃氣體可以導致爆炸壓力明顯增高。由此還產生了更高的作用于 工件的成型壓力。

在本發明一個較佳的實施方式中，容納空間至少可以部分地通過預 先成型的工件空腔延伸，爆炸波陣面在該工件空腔中擴散。在該工件里 面擴散的爆炸波陣面可以使工件壁很好地成型。這樣可以很好地制成例 如管狀的工件。

在本發明另一個實施方式中，工件可以在工件固定區內被液體充 注，所述工件在所述固定區內被固定在成型模具上。這樣可以保護工件 的固定在模具裝置中的端部免于燃燒。在工件固定區內存在的接觸面或 者說接觸區域，例如在工件和成型模具之間，必須在爆炸成型過程中保 持密封。通過用液體對接觸面區域的覆蓋，可以簡化該區域的結構布置。 液體密封的接觸面比例如氣體密封的接觸面更簡單和更經濟地制造。

優選的是整個工件空腔可以完全用液體填滿。由此，可以使工件的 大量表面免受燃燒損害并同時保證良好的力傳遞。

更佳的是可以對剩余的無液體的工件空腔至少部分地用爆炸性混 合氣體填充。這樣確保了混合氣體簡便快速地填充。