[發明專利]一種鎂合金薄壁件電加熱平滑漸進成形裝置

在審

• 申請號: 202010065255.1
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111250597A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 蘇春建;張明宇;郭素敏;王恩民;馮正陽;吳曉辰;紀超;張強;婁淑梅;王瑞;姚燕安
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B21D31/06
• 分類號: B21D31/06;B21D37/16;B21C51/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明提供了一種鎂合金薄壁件電加熱平滑漸進成形裝置，包括鎂合金薄壁件夾具、電加熱系統、工具頭轉換器、調頻振動系統和兩個相互對稱的支撐架；工具頭轉換器的下方設有若干個不同直徑的工具頭；鎂合金薄壁件夾具包括通電夾具和若干個普通夾具，鎂合金薄壁件通過通電夾具和若干個普通夾具固定在支撐架上；電加熱系統包括第一直流電源，第一直流電源與通電夾具和工具頭電連，進而與鎂合金薄壁件形成通電回路，用以對鎂合金薄壁件進行電加熱；調頻振動系統包括控制器、振動發生器、溫控器、溫度傳感器和為其供電的第二直流電源，溫度傳感器、溫控器和控制器順次電連，控制器與振動發生器控制相連，振動發生器與工具頭轉換器相連。

技術領域

本發明涉及鎂合金薄壁件成形技術領域，具體涉及一種鎂合金薄壁件電加熱平滑漸進成形裝置。

背景技術

現有的鎂合金薄壁件成形多采用加熱爐加熱，成形工具頭單一。例如，公告號為CN108435903A的中國發明專利，公開了“鎂合金薄壁件熱振聯合漸進成形裝置及其成形工藝”，其通過加熱箱加熱鎂合金薄壁件，加熱面積大，能源浪費嚴重且要保證整個鎂合金薄壁件溫度恒定且均勻困難，另外工具頭的尺寸單一，不利于每一步增量進給完成后繼續成形時鎂合金的受力，會產生應力集中，最終影響成形質量。

發明內容

基于上述背景，本發明提供了一種鎂合金薄壁件電加熱平滑漸進成形裝置。

本發明采用以下的技術方案：

一種鎂合金薄壁件電加熱平滑漸進成形裝置，包括鎂合金薄壁件夾具、電加熱系統、工具頭轉換器、調頻振動系統和兩個相互對稱的支撐架；

所述工具頭轉換器的下方設有若干個不同直徑的工具頭；所述鎂合金薄壁件夾具包括通電夾具和若干個普通夾具，鎂合金薄壁件通過通電夾具和若干個普通夾具固定在兩個相互對稱的支撐架上；

所述電加熱系統包括第一直流電源，第一直流電源與通電夾具和工具頭電連，進而通過通電夾具和工具頭與鎂合金薄壁件形成通電回路，用以對鎂合金薄壁件進行電加熱；

所述調頻振動系統包括控制器、振動發生器、溫控器、用以檢測鎂合金薄壁件溫度的溫度傳感器和為其供電的第二直流電源，所述溫度傳感器、溫控器和控制器順次電連，控制器與振動發生器控制相連，振動發生器與工具頭轉換器相連。

進一步地，還包括三軸數控機床，所述三軸數控機床包括數控系統、底座、機床主軸和驅動機床主軸進行XYZ三軸方向運動的伺服電機，所述支撐架設置于底座上，所述振動發生器、工具頭轉換器固定于所述機床主軸上，數控系統通過伺服電機與機床主軸控制相連。

上述技術方案中，溫度傳感器設置于靠近普通夾具位于鎂合金薄壁件之上的位置處，用于測量鎂合金薄壁板件的溫度；振動發生器和機床主軸固連，下方固定連接有工具頭轉換器，振動發生器和工具頭轉換器間為可拆連接。工具頭轉換器內部設有多個不同直徑的工具頭，工具頭可切換置于工具頭轉換器的下方；數控機床為進給裝置的運動驅動機構，包括數控系統、底座、機床主軸和驅動機床主軸進行XYZ三軸方向運動的伺服電機，機床主軸能夠進行X、Y、Z三軸方向自由度平移運動，工具頭可根據三軸數控機床設定好的軌跡通過機床主軸的帶動下移動，振動發生器對工具頭轉換器、進而對工具頭不斷振動，從而使得工具頭能夠不斷振動擠壓鎂合金薄壁件使其按照預先設定好的軌跡發生局部變形。

進一步地，兩個相互對稱的所述支撐架的下方分別設有滑軌，用以調節兩支撐架間的間距，所述滑軌固定于所述三軸數控機床的底座上。

上述技術方案中，兩支撐架分別固定在滑軌上，兩支撐架之間的距離可通過滑軌進行調節，以便能夠加工不同大小的鎂合金薄壁件。

進一步地，所述溫度傳感器為接觸式熱電偶或紅外熱電偶式傳感器。

進一步地，所述振動發生器為頻率、幅度可調的可調頻調幅激振器。