[發明專利]通過磁性成形進行增量沖壓的設備及相關聯的方法

在審

• 申請號: 201880078137.5
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN111511479A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 吉勒·阿弗里勞德
• 申請（專利權）人: ADM28有限責任公司
• 主分類號: B21D22/21
• 分類號: B21D22/21;B21D24/16
• 代理公司: 北京漢德知識產權代理事務所(普通合伙) 11328
• 代理人: 王占軍

本發明涉及沖壓坯料（50）生產沖壓零件的設備。該設備包括沖頭（40），其包括支承表面（41）、砧座（70）、沖模（80）和用于產生磁場的裝置（60）。該裝置設置在沖頭中、與支承表面齊平。在初始位置，設備被構造成使得：?沖頭的支承表面接收坯料的第一面的一部分，?砧座和該裝置被放置在坯料的相同部分的兩側上，該裝置（60）與第一面（51）相對，砧座（70）在距該第二面一定距離處與坯料的第二面（52）相對，?沖模（80）與第二面（52）相對、與坯料的另一部分齊平。該裝置被構造成在砧座的方向上、在方向Z’Z上對坯料施加壓力。設備包括用于在方向Z’Z上移動該沖頭的第一裝置（43）、以及用于在相同方向上移動砧座的第二裝置（72）。

技術領域

本發明屬于成形領域、特別是涉及沖壓領域。

本發明涉及一種通過磁脈沖沖壓坯料以生產沖壓零件（尤其是被稱為深沖壓零件的零件）的設備和方法。

背景技術

在成形領域、尤其是金屬成形領域，沖壓是經常選擇的方法，因為它穩健且很好掌握。

沖壓通常用于工業中、尤其是用于汽車工業中，特別是由于較高的可允許生產率而用于形成裝飾面板，比如機動車輛發動機罩或車門。

沖壓是一種成形方法，其包含通過坯料在壓力作用下的塑性變形來獲得具有或多或少復雜形狀的零件。

用于實施這種方法的沖壓設備基本上包含沖模和具有幾乎互補形狀的沖頭，坯料位于該沖模與該沖頭之間。通過在沖頭的作用下驅動坯料進入沖模中來獲得形狀。坯料的移動通常由在其上施加保持壓力的坯料固持器來控制，以便減少最終的沖壓零件上出現的皺紋或裂紋。

然而，在存在難以成型的零件（尤其是深沖壓零件）的情況下，選擇要施加在坯料固持器上的夾持力被證明是困難的。如果坯料固持器的力太大，則皺紋會被去除，但出現裂紋的風險很高。如果坯料固持器的力太低，則皺紋的風險很高。

為了生產深沖壓零件，沖壓方法的替代性方案是已知的。

其中，會提及液壓成形方法。在這種方法中，坯料通過加壓流體的作用成形。

相關聯的液壓成形設備包含以兩個部分形成的密封封閉外殼，該外殼包括中空模具，該中空模具具有與期望獲得的零件形狀互補的凹部。坯料被放置在外殼內部。在坯料上施加液壓力，從而將坯料壓靠在模具的凹部上。這種準靜態成型方法具有的主要優點是省卻了沖孔和生產復雜形狀（尤其是底切的）。然而，高壓對于成形來說是必不可少的，這對于較大的零件來說往往需要大噸位壓機。因此，這種方法主要用于管狀零件的成形。該方法的缺點之一是由于填充和加壓時間而通常為幾十秒的循環時間。

在現有的液壓成形方法中，可能提及被稱為EHF方法的電動液壓成形方法，該方法又是高速變形方法。這種方法具有許多優點，尤其是彈性回復方面的顯著減少和增加的金屬可成形性。然而，主要的缺點在于需要使要成形的零件與水接觸（可能有腐蝕且需要干燥）以及水管理。

還可能提到熱成形方法，比如被稱為SPF方法的超塑性成形方法。這種方法基于一些合金（例如鈦）承受顯著變形的能力。這些合金（下文中稱為超塑性合金）在一定的溫度、壓力和變形的條件下，可以達到有時超過1000%的伸長率，而常規合金通常僅在幾%至50%的典型范圍內變形。

相關聯的SPF成形設備包含以兩個部分形成的密封封閉外殼，該外殼包括中空模具，該中空模具具有與期望獲得的零件的最終外部幾何形狀互補的凹部。坯料放置在外殼內部，并固定地保持在兩個部分之間。加壓氣體被注入到外殼中，并且在使坯料變形的同時將坯料壓靠在凹部上。必須完美地控制鈦合金的壓力以及大約900°C的溫度。

與這種SPF成形設備和相關聯的方法相關聯的明顯缺點在于循環時間、成本、以及只能使用某些材料的事實。

發明內容