[實(shí)用新型]一種鋁合金同步冷卻電脈沖熱成形裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820598222.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN208373944U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明和;張鵬;謝蘭生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D22/22
• 分類號(hào): B21D22/22;B21D37/10;B21D37/16;C21D1/34;C22F1/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本實(shí)用新型揭示了一種鋁合金同步冷卻電脈沖熱成形裝置，包括機(jī)床、凸模、凹模、鋁合金板料、壓邊圈，機(jī)床連接凸模，還包括交流電源，交流電源的正負(fù)極分別連接陽(yáng)極電刷、陰極電刷；壓邊圈上設(shè)有兩個(gè)通孔，兩個(gè)通孔分別位于鋁合金板料的左右兩側(cè)，兩個(gè)通孔內(nèi)分別安裝所述陽(yáng)極電刷、陰極電刷，陽(yáng)極電刷、陰極電刷的電刷觸頭分別接觸鋁合金板料；凹模內(nèi)開設(shè)有冷卻水道，冷卻水道內(nèi)通入冷卻水。本實(shí)用新型可直接用于鋁合金板料加熱，不需要用傳統(tǒng)加熱設(shè)備，節(jié)約能源，縮短生產(chǎn)周期。鋁合金板料在經(jīng)過加熱后，利用本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行淬火、成形，相對(duì)傳統(tǒng)工藝減少了工序，同時(shí)大大降低了淬火后將制件移入模具的過程中對(duì)制件性能的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于鋁合金板料熱處理及沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋁合金同步冷卻電脈沖熱成形裝置。

背景技術(shù)

鋁合金與其它金屬材料相比，具有的優(yōu)勢(shì)有：密度小，接近2.7g/cm³，比強(qiáng)度、比剛度、比模量較高，導(dǎo)熱性能、腐蝕性、塑性加工性能以及抗沖擊性能良好，在航空、航天、船舶、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

鋁合金是飛機(jī)上最主要的結(jié)構(gòu)材料，如機(jī)身蒙皮、梁、肋、桁條、隔框和起落架等。在最新民用飛機(jī)上鋁合金用量占到70％～80％，軍用量在40％～60％。在航天領(lǐng)域，鋁合金仍是運(yùn)載火箭、宇宙飛船、空間站等航天器的主體結(jié)構(gòu)材料，也是導(dǎo)彈等武器系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)材料之一。鋁合金用在船舶上可代替鋼材，降低構(gòu)件重量50％以上，在海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)高端金屬材料中占有重要地位。鋁合金是現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)最理想的材料，應(yīng)用在軌道車輛、汽車、裝甲車、坦克上占有相當(dāng)大的比例。應(yīng)用鋁合金可最有效地實(shí)現(xiàn)輕量化，可大大降低車身的自重，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，而且鋁合金材料可回收再利用，減少對(duì)環(huán)境的破壞及資源的浪費(fèi)。

盡管鋁合金有如此多的優(yōu)勢(shì)，但是相對(duì)于鋼在室溫成形較差，延伸率低，彈性模量?jī)H為鋼板的二分之一左右，所以鋁合金成形件回彈現(xiàn)象比較要嚴(yán)重。只有改善鋁合金的成形性能，才能制出較為精準(zhǔn)的產(chǎn)品。現(xiàn)有的鋁合金溫、熱成形方法，可改善成形過程中的材料的成形性能，但還是存在一些難以解決的問題，比如：熱處理后晶粒長(zhǎng)大、異常都會(huì)影響產(chǎn)品的機(jī)械性能，能源消耗過高、生產(chǎn)效率低等諸多問題。鋁合金分為兩大類：可變形鋁合金和鑄造鋁合金，在實(shí)際應(yīng)用中以可變形鋁合金為主。對(duì)于可熱處理強(qiáng)化鋁合金沖壓成形零件，進(jìn)行熱處理后，進(jìn)行時(shí)效處理，再進(jìn)行加工成形，才可滿足產(chǎn)品的使用功能要求。試件在進(jìn)行熱處理的過程中，厚度較薄的成形零件會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s而產(chǎn)生翹曲變形，導(dǎo)致成形零件的最終尺寸、形狀精度受到嚴(yán)重影響，部分較為復(fù)雜的零件會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。所以，探索出一種既完善成形性能，又可以減少成本，而且可以精準(zhǔn)成形、保持高強(qiáng)度的鋁合金產(chǎn)品的成形工藝，對(duì)于鋁合金在生產(chǎn)制造業(yè)中的生產(chǎn)應(yīng)用是舉足輕重的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋁合金同步冷卻電脈沖熱成形裝置，既可以改善可熱處理強(qiáng)化鋁合金制件的使用性能，又可以確保沖壓制件的精準(zhǔn)成形，顯著地降低了成形后的翹曲變形，減少了人工敲修工作量，縮短了生產(chǎn)周期，節(jié)約了成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種鋁合金同步冷卻電脈沖熱成形裝置，包括機(jī)床、凸模、凹模、鋁合金板料、設(shè)置于鋁合金板料上方的壓邊圈，機(jī)床連接凸模，還包括交流電源，所述交流電源的正負(fù)極分別連接陽(yáng)極電刷、陰極電刷；所述壓邊圈上設(shè)有兩個(gè)通孔，所述兩個(gè)通孔分別位于鋁合金板料的左右兩側(cè)，所述兩個(gè)通孔內(nèi)分別安裝所述陽(yáng)極電刷、陰極電刷，所述陽(yáng)極電刷、陰極電刷的電刷觸頭分別接觸鋁合金板料；左右兩側(cè)的通孔的側(cè)壁與壓邊圈的左右兩側(cè)的外壁之間分別開設(shè)有導(dǎo)線通道，分別用以通過陽(yáng)極電刷與交流電源、陰極電刷與交流電源之間的導(dǎo)線；所述凸模與機(jī)床絕緣，壓邊圈與鋁合金板料絕緣，凹模與鋁合金板料絕緣；所述凹模內(nèi)開設(shè)有冷卻水道，所述冷卻水道內(nèi)通入冷卻水。

進(jìn)一步的，所述鋁合金板料為2XXX系、6XXX系或7XXX系。

進(jìn)一步的，所述交流電源的電流密度的閾值為7.4-11.4A/mm²。