[發明專利]一種無線圈電磁復合成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 201910886135.5
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN110666018B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 劉維;曾小勇;孟正華;黃尚宇;周壽露;彭超
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D26/14;B21D43/00;B21D37/01
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 龔雅靜

1.一種無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：包括沖壓機構、電磁成形機構和外接電路；

所述沖壓機構包括上模座、凸模、壓料板、第一螺釘、下模座和凹模，所述上模座底部固定有凸模固定件，所述凸模鑲嵌在所述凸模固定件內，所述凸模底部為沖頭，所述壓料板設在所述沖頭外側，所述第一螺釘自所述上模座穿過所述凸模固定件至所述壓料板，所述第一螺釘與所述上模座和所述凸模固定件間隙配合，所述第一螺釘與所述壓料板螺紋連接進行固定，所述第一螺釘上套設有彈簧，所述彈簧一端與所述壓料板頂部固定，另一端與所述凸模固定件底部固定，所述凹模鑲嵌在所述下模座內，所述凸模、所述壓料板和所述凹模表面絕緣處理；

所述電磁成形機構包括壓料板金屬片和凹模金屬片，兩個所述壓料板金屬片分別設在所述凸模兩側，所述壓料板金屬片固定在所述壓料板底部，所述凹模金屬片固定在凹模頂部，所述壓料板金屬片上表面和所述凹模金屬片表面絕緣處理，所述壓料板金屬片下表面不進行絕緣處理，金屬坯料設在所述壓料板金屬片和所述凹模金屬片間，所述凸模、所述壓料板和所述凹模表面噴涂絕緣油漆，所述壓料板金屬片上表面和所述凹模金屬片表面噴涂絕緣油漆，所述壓料板金屬片下表面不噴涂絕緣油漆；

所述外接電路包括主電路、第一支路、第二支路和第三支路，所述主電路、所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路并聯，所述主電路上設有電源、電阻和第一控制開關，所述壓料板金屬片設在所述第一支路上，所述凹模金屬片設在所述第二支路上，所述第一支路和所述第二支路的總電路上串聯有第二控制開關，所述第三支路上設有電容，用于儲存電荷以供電磁成形機構放電。

2.根據權利要求1所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：所述壓料板金屬片為Z字形。

3.根據權利要求1所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：所述凸模的形狀包括但不限于圓錐形、圓柱形、圓錐臺或者不規則形狀，相應的，所述凹模的形狀與所述凸模的形狀相匹配。

4.根據權利要求1所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：所述凹模金屬片的材料為銅材。

5.根據權利要求1所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：所述第一螺釘的行距大于所述凸模的行距。

6.根據權利要求1所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于：所述壓料板金屬片通過螺釘和粘結劑固定在所述壓料板底部，所述凹模金屬片通過螺釘和粘結劑固定在凹模頂部。

7.一種無線圈電磁復合成形方法，使用權利要求1-6任一項所述的無線圈電磁復合成形裝置，其特征在于，包括：

步驟一、壓料，上模座下移，壓料板金屬片首先與金屬坯料接觸，上模座繼續下移，使得彈簧被壓縮，提供壓力壓緊金屬坯料；

步驟二、沖壓，上模座合模，上模座繼續下移，彈簧繼續被壓縮，金屬坯料在凸模底部的沖頭的作用下完成主要輪廓的成形；

步驟三、充電，第一控制開關閉合，第二控制開關斷開，使得電容充電；

步驟四、電磁成形，第一控制開關斷開，第二控制開關閉合，進而使得電容放電，由于壓料板金屬片下表面不噴涂絕緣油漆，電流從壓料板金屬片流向金屬坯料，使金屬坯料和凹模金屬片同時通入同向的電流，進而使金屬坯料和凹模金屬片產生相互吸引的電磁力，在電磁力的作用下，金屬坯料脫離凸模底部的沖頭，貼附凹模表面。

8.根據權利要求7所述的一種無線圈電磁復合成形方法，其特征在于：所述步驟四具體包括，電磁成形時，金屬坯料與凹模金屬片的間距應小于30mm。