[實用新型]鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置

有效

• 申請號: 201520094760.3
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN204503910U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 嵇正波;李春峰
• 申請（專利權）人: 江蘇財經職業技術學院
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D26/14;B21D37/10;B21D35/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

技術領域

????本實用新型涉及磁脈沖輔助拉深成形領域，提供一種鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置，對采用機械接觸預成形得到的鋁合金筒形預制件利用鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置進行磁脈沖輔助拉深成形得到鋁合金筒形件成品。

背景技術

近年來，為有效降低能耗和減少環境污染，以鋁合金為代表的輕質高強度材料在先進制造領域的應用日益廣泛，并引起國際著名汽車制造企業和研究機構的普遍關注。與傳統鋼材相比，鋁合金具有密度小、彈性好、抗沖擊性能好等一系列優點，但是，采用傳統的機械接觸式加工工藝對鋁合金加工時，哪怕是采用兩次或多次沖壓、拉深，由于鋁合金室溫成形性差，易在高應變區產生撕裂；而且，鋁合金剛度低，零件卸載后回彈較大，零件的尺寸精度大大降低。

人們對高速率動態變形過程提高金屬成形性的主要原因歸結于慣性效應、高速的模具沖擊作用和高速率成形下材料本構關系改變等因素，且慣性效應尤為顯著。慣性效應有助于分散變形，抑制變形集中化，并影響頸縮發生的模式，分散頸縮，抑制頸縮集中化；高速的模具沖擊作用對材料產生慣性減薄擠壓作用，達到穩定變形效果；高速率動態變形改變材料的本構關系，材料將在更高的應變水平下發生破裂現象，提高材料極限變形能力。

電磁成形，是利用瞬間的高壓脈沖磁場迫使粒子可帶電的坯料在沖擊電磁力的作用下克服坯料材料的屈服強度使坯料高速塑性成形的非機械接觸性加工成形方法。

磁脈沖輔助拉深成形實用新型將高速率磁脈沖成形的優勢結合于傳統拉深成形過程，即用普通拉深工藝預成形，再用磁脈沖成形對零件關鍵部位進行局部成形，從而可以直接控制零件的應變分布，提高材料的成形性。是解決鋁合金板材成形性差的新型特殊加工方法之一。

該實用新型中，常用的放電元件為電容。放電電壓與放電次數為兩個主要參數。

鋁合金筒形件加工時，筒形件底部與筒形件側壁的過渡部位為該零件關鍵部位，過渡曲線曲率越大，加工難度越大。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置，對采用機械接觸預成形得到的鋁合金筒形預制件利用鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置進行磁脈沖輔助拉深成形得到鋁合金筒形件成品。

本實用新型的目的是通過以下實用新型方案實現：

這種鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置，包括凹模，活動設置在凹模中的凸模；凹模的深度、內壁直徑分別與鋁合金筒形件相應設計尺寸相等，凹模的上口倒圓，凹模底部與凹模內壁平滑過渡，過渡曲線與鋁合金筒形件筒底、外側壁設計過渡曲線一致；凸模包括凸模模體和設置在凸模模體下面的線圈，凸模模體的直徑不大于鋁合金筒形件筒壁內徑，制成凸模模體的材料為絕緣材料，線圈的外徑不大于凸模模體的直徑。

本實用新型的有益效果是：

使用這種鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置對采用機械接觸預成形得到的鋁合金筒形預制件進行磁脈沖輔助拉深成形時，選取不同的放電電壓與放電次數而產生的磁脈沖作用于鋁合金筒形預制件關鍵部位，能夠提高材料的成形性，增大過渡曲線的曲率，得到筒形件成品；鋁合金筒形預制件關鍵部位在電磁力的作用下克服材料的屈服強度產生塑性變形時，受到凹模底部過渡曲線制約，利于保持筒形件成品關鍵部位尺寸，提高產品質量。

作為對本實用新型的改進，在凹模上活動設置有開設通孔的壓邊圈，壓邊圈通孔的直徑不大于倒圓與凹模上表面相切圓的直徑。壓邊圈用于將鋁合金筒形預制件的上口翻邊壓在壓邊圈與凹模之間，以利于在機械接觸預成形時毛坯均勻下移，同時在磁脈沖輔助拉深成形時將鋁合金筒形預制件可靠定位。

作為對本實用新型的進一步改進，在凸模模體內開設豎向通孔；在凸模上還設置有壓板，在壓板上開設有壓板通孔；線圈的電源線設置在豎向通孔和壓板通孔內。

這種改進，可以在壓板上施加壓力傳遞至凸模，對凸模濕度加壓，利于對凸模定位及鋁合金筒形件關鍵部位成形；利于布線，便于使用。

作為對本實用新型的進一步改進，線圈由紫銅漆包線繞制而成。

作為對本實用新型的進一步改進，制成凸模模體的材料為硬尼龍。

作為對本實用新型的另一種改進，凹模底部的過渡曲線為圓弧。

附圖說明

圖1??是包括鋁合金筒形預制件的鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置結構示意圖

圖2??是包括鋁合金筒形預制件的鋁合金筒形件磁脈沖輔助拉深成形裝置結構示意圖

圖3??是凸模的結構示意圖

圖4??是線圈的結構示意圖