[發明專利]板料電致塑性無模復合漸進成形系統

有效

• 申請號: 201610935429.9
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN106493216B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 褚興榮;敖冬威;鮑文科;高軍;林淑霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B21D31/00
• 分類號: B21D31/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及金屬加工技術領域，更為具體地說，涉及一種板料電致塑性無模復合漸進成形系統。

背景技術

板料電致塑性漸進成形是引入快速原型制造技術及分層制造思想，將復雜的三維數字模型沿等高線方向離散成許多等高面層，并生成等高線層面上的加工軌跡，具體操作過程為，在數控機床上通過計算機程序控制刀具頭運行軌跡，逐層形成板類件的三維包絡面，從而實現金屬板料局部塑性變形。板料電致塑性漸進成形有效利用材料在高頻電脈沖的作用下變形抗力降低、塑性增加的特性，采用快速原型制造技術中的分層制造思想的一種新興的成形工藝。板料電致塑性漸進成形利用電致塑性效應，不但能夠降低流動應力、提高材料的塑性、改善制品的組織的性能，還能避免加熱和熱處理的諸多不足，降低設備成本。板料電致塑性漸進成形取消了對特定模具的需求，滿足低成本多樣式訂制或新產品的快速成樣調試生產要求，易于實現自動化加工，與傳統一次拉深成形相比，能加工出曲面更復雜、延伸率更高的成形件，加工精度和表面質量均較好，板料電致塑性漸進成形發展前景非常廣闊。

板料電致塑性漸進成形裝置主要由機床、電致塑性電源和刀具頭組成，在成形過程中，電致塑性電源提供低壓大電流，使用載流較大的導線輔助刀具頭導電，刀具頭連接機床主軸，機床主軸帶動刀具頭轉動行進，轉動的刀具頭與板料產生摩擦熱使板料局部溫度升高，板料加工時為刀具頭提供合適的轉速，有助于提高板料成形性，如此將電致塑性效應、轉動刀具頭摩擦熱效應相結合，適于提高板材的成形性能和成形精度。

現有的板料電致塑性漸進成形裝置中刀具頭與機床主軸直接連接，在刀具頭轉動漸進成形工作過程中，由于夾持柄等構件在使用過程中導電，危害使用者的生命安全，且刀具頭旋轉的過程中易致使載流導線繞線，不利于板料電致塑性漸進成形加工的進行。

發明內容

本發明的目的是提供一種板料電致塑性無模復合漸進成形系統，更加方便板料電致塑性漸進成形裝置的使用，便于板料電致塑性漸進成形。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

本發明提供的板料電致塑性無模復合漸進成形系統，包括：電致塑性電源、機床、導電旋轉刀柄組件、板料夾持架和觸點液壓導電支撐裝置；其中：

所述機床包括工作臺和機床主軸，所述板料夾持架固定連接所述工作臺，所述板料夾持架包括立柱和夾持板，所述立柱固定連接所述夾持板，且所述立柱與所述夾持板的連接接觸處設置絕緣墊片；

所述導電旋轉刀柄組件包括刀柄、滑環、刀具頭、刀柄外殼、電刷和電刷架；所述刀柄的一端可拆卸連接所述機床，所述刀柄的另一端固定連接所述滑環，且所述刀柄與所述滑環的連接處設置絕緣墊；所述滑環的軸線上設置刀具頭安裝槽，所述滑環通過所述刀具頭安裝槽固定連接所述刀柄，且所述刀具頭的外壁與所述刀具頭安裝槽的內壁緊密接觸；所述電刷架固定設置在所述刀柄外殼內，所述電刷架上設置所述電刷，所述滑環和刀具頭穿過所述刀柄外殼，且所述滑環通過軸承連接所述刀柄外殼，遠離所述電刷架一端的所述電刷緊密接觸所述滑環；

所述觸點液壓導電支撐裝置包括多個單觸點液壓導電支撐件和絕緣墊板，所述單觸點液壓導電支撐件固定連接所述絕緣墊板，所述絕緣墊板設置在所述板料夾持架的底板上；

所述電致塑性電源的一個電極電連接所述電刷架，所述電致塑性電源的另一個電極分別電連接所述單觸點液壓導電支撐件。

優選的，上述板料電致塑性無模復合漸進成形系統中，所述電刷包括若干電刷本體，所述電刷本體均包括電刷支撐架、電刷壓塊和碳刷；所述電刷支撐架的橫軸上設置通孔，所述電刷架通過所述通孔配合連接所述電刷支撐架，所述電刷支撐架和碳刷通過所述電刷壓塊固定連接，所述碳刷接觸配合所述滑環。

優選的，上述板料電致塑性無模復合漸進成形系統中，所述電刷本體成對出現，所述電刷支撐架上設置彈簧連接點，每一對所述電刷本體上設置彈簧，所述彈簧固定連接所述彈簧連接點，每一對所述電刷本體通過所述彈簧連接。

優選的，上述板料電致塑性無模復合漸進成形系統中，所述滑環上設置多個萬向球吸振支撐滾珠支撐連接所述刀柄外殼，所述萬向球吸振支撐滾珠設置在所述滑環的頂端或底端，所述萬向球吸振支撐滾珠的一端固定連接所述滑環，所述萬向球吸振支撐滾珠的另一端支撐所述刀柄外殼。

優選的，上述板料電致塑性無模復合漸進成形系統中，所述滑環通過強力夾頭固定連接所述刀柄。